反应堆运行期间，个别元件棒会产生局部的破损，裂变产物逸入冷却剂中，使回路、设备、厂房、甚至周围环境放射性水平增高，危及运行人员乃至周围居民的安全 。
从60年代起，国外普遍采用了“啜吸法”(sipping)技术来探测元件破损 。
在堆换料期间，将燃料组件送到贮存水池并放入一密封罐内浸泡约15分钟，然后从罐中抽取水样，测定水样中碘133和碘131含量来判断是否有破损元件棒，此为“湿啜吸”。湿法由于系统沾污，探测灵敏度较低 。
在湿法基础上又发展了“干啜吸法”，将组件放入一无底隔离罐中先用压缩空气将罐内水压出，让元件曝露于空气中，(约5一25分钟)，元件得不到冷却温度升高，元件内裂变气体释放增加并向外逸出。然后抽出罐内气体重新使元件浸没在水中。对抽出气体进行放射性测量来判断元件是否产生破损。此法灵敏度较湿法高，但存在着元件可能过热烧毁的危险.以上方法都只能检测出组件破损，为了定出组件中哪一根元件棒破损还需抽出全部或部：分元件棒逐个检查(可用外观或涡流检查等)，将确定破损元件棒用好元件或假元件更换，将其余好元件重新插回组件，然后再返回到堆中重新使用 。
啜吸法存在两个问题：
①定位破损元件棒需化费较长时间，检查一盒组件约需一小时左右，还不包括解体、重新组装时词。停堆时间长短是影响核电经济性的，一座180万千瓦核电站停堆一天将影响产值约164万美元。
②组件解体及重新组装过程中，组件定位格架使元件包壳表面擦伤或刻有沟槽，元件棒重新投入运行使带有隐患。若将带有破损棒组件弃之不用则更不经济(一盒组件约需近百万美元)。
鉴于上述情况，自70年代以来，国外有不少人研究发展定位探测破损元件棒新方法，这些方法都不需解体组件即能迅速、可靠地定位破损元件棒 。
元件破损后水将进入包壳，遇到热元件产生水汽，它会上升到元件上端气腔内，在那里设置一潮气监测器可以指示元件破损。
一种潮气监测器采用易潮解的磁性压紧体作为敏感体，(如铝粉、汞化合物及铁粉混合物)装入一非磁性抗潮材料的盒子内，盒上方留有空间，盒上开有小孔。如元件破损，则水汽从小孔进入盒，水汽潮解了盒内压紧体，汞化合物是铝粉潮解的催化剂，压紧体体积膨胀。元件端帽处可利用磁测量探头来测量盒内磁阻的变化。如图1所示。
另一种形式潮气监测器（片形结构潮气监测器），如图2所示，是一个铁磁体容器悬挂在元件气空间上端，容器上端开孔，几片固体材料支撑使容器被悬挂在球体上，这几片固体材料是由潮解物组成(碳化铀、碳化牡、碳化钙等)，它们遇水汽潮解后碎成粉末，这样容器便落到气空间底部，磁容器位置变化可由元件棒外磁感应探测装置测出 。
由于元件预充气及辐照过程中不断产生裂变气体，元件内压力升高，有时甚至达175公斤力/平方厘米，但一旦元件破损气体漏出，气压将会下降。在元件棒气空间L方设置一气压监测器即可报知元件破损。
图3为两种气压监测器示意图，气空间有气压时薄膜弯曲(或波纹管膨胀)推动抛射物在导向管内向上移动，抛射物上截是由磁铁组成，其移动距离可用涡流法测出 。
停堆换料期间将组件送到贮存水池，移走组件上端管座，将组件垂直地放入水池中一特制容器内。容器上端开口，由元件剩余发热或下部的加热冷却装置使容器内水温维持在100℃。用吊车将一钟形罩罩在容器上，它与容器形成一环形间隙。气体从供气孔通过喷嘴向覃内供气。压缩空气将水从环形间隙向外排出，使罩内维持一定水面，此水面应稍高于元件棒内燃料块，以保证其得到冷却。元件棒上端气空间暴露在气体中。元件端塞受到气流冷却，这样，破损元件的端塞温度将比未破损的高。用红外测温扫描探头测得各元件端塞温度分布即可知那根元件破损。为了避免元件释放的γ射线干扰，可增设γ屏蔽，也可用镜子反射红外光 。
水进入元件破损处遇到热元件会产生沸腾或湍流，它们都具有一定的振动频率及幅度，如能探测到这些信号，就可推知元件发生了破损。探测装置是利用一根具有高弹性模量的长探杆(弹性模量超过2000000磅/英寸与伸入水下紧紧接触水下元件组件上管座，元件破损引起的沸腾及湍流的振动将传递到整个组件，探针紧贴探杆上端，它将振动信号按图4系统转变为电信号报警或记录，指示元件破损 。
考虑到沸腾产生水饱可能会吸附到燃料块表面或元件棒上端，有人采用了一些改进办法，设法使元件棒内压力高于外部浸没水压，迫使元件内水泡向外排出，产生振动。现举三种改进办法：
断流法：将一罩子放在元件上，隔断通过组件的冷却水，罩子上方留有一定量空气，这样使元件温度升高，元件内压亦增高。
加压法：将组件放入一压力容器，此容器可瞬时加压。容器密封后经3#排水阀将水抽走，然后通过供气口充气并达一定气压，如包壳有破损，则气体进入元件棒此后，通过供水口用泵将水打入容器，使气水压达到平衡，水位高过元件时再打开3#阀放水，气体通过1#阀进行抽空，2#阀保持水压。突然打开3#阀排水，容器内压力突然降低，元件内压大于水压，破损元件内气泡必然从孔向外排出。
换料过程降压法：将测振探测器放在吊装元件抓钩上，元件从反应堆中向上吊出，组件在水中浸没深度逐渐减小，元件棒外水压可降低一半，这就足够引起元件内水泡向外发射。
上述改进装置中均设有振动器使元件受振动，强迫水泡从破口处排出。观察水泡出现在水面的位置可判断破损元件棒位置，破损的垂直部位可通过测定水泡发射到达水面经过的时间来推断。
将一小尺寸超声波探头插入组件元件棒下端，贴着元件气空间外壁向内发送几兆赫的超声波，同时它又接收其反射波，如图5。破损元件气空间充水，反射波有二个。非破损元件内充气，仅一个反射波。
超声波探头是将一个小超声波探测元件(如锆钛酸铅)嵌在一窄条形铝载体内。当条形铝插入元件棒之间时，探测元件与条形铝面相平。探测元件一面紧贴待测元件气空间外壁，其反面衬以声阻尼材料(如钨粉与多硫化合物聚合体)，探测元件四周用去耦绝缘材料隔开，以减少超声耦合。探测元件表面与铝相通接地，其信号线引到同轴电缆直送到超声仪上。可以制成多路探测器，并用自动控制移位探头达到迅速地检查所有元件。
另一种超声波探测器是垂直对准元件上端帽进行测量，装置中元件上气腔段一部分进行电加热，则破损元件内水或水汽受热后蒸发上升，元件端帽处用水冷却，水汽在端帽处冷凝形成液滴下落，超声波探头对准端帽发射及接收超声波，破损元件气腔内由于水的蒸发、冷凝、液滴形成及一下落均对反射波产生干扰，而非破损元件则无此干扰，因而两者可加以区别。加热气腔段可采用高频感应加热(100千赫)，功率约为300瓦。频率高则感应线圈匝数可少，体积小。测量时需移去组件上管座 。
