α/β放射性气溶胶的小流量采样快速测量技术研究

针对放射性气溶胶监测仪的便携要求,设计了一套小流量采样快速测量系统和测量方法。采用累积采样累积测量的方式,联合利用能量甄别修正法与α/β比值法去除Rn子体的干扰,实现小流量采样条件下的α/β放射性气溶胶的同时监测。通过对探测下限的分析,表明该方法可满足应急监测的需求,为便携式α/β放射性气溶胶监测仪设计提供了参考。     

高灵敏度的放射性气溶胶连续监测仪

介绍了一种高灵敏度的放射性气溶胶连续监测仪（CAM-1型）。该监测仪利用人工放射性气溶胶和天然放射性气溶胶粒度分布特性的不同,采用气溶胶粒度分离采样的方法,在采样过程中首先去除了天然放射性本底的大部分;进而在样品测量中利用a能谱分析法和改进a/β比值法,进一步消除了天然放射性本底的影响。通过上述措施,不仅实现了a气溶胶和β气溶胶的同时监测,而且极大地提高了仪器的监测灵敏度。介绍了CAM-1型放射性气溶胶连续监测仪的工作原理、结构设计、运行实验和监测灵敏度的估算。实验表明,在普通天然本底条件下,仪器的监测灵敏度为0.015Bq/m^3(对a放射性气溶胶）和1.0Bq/m^3(对β放射性气溶胶）;在高氡本底（10^3～10^4Bq/m^3）情况下,仪器的监测灵敏度则分别为0.15Bq/m^3（对a放射性气溶胶）和10Bq/m^3(对β放射性气溶胶）。监测仪报告数据的时间间隔通常30min,了可按需要任意设置。仪器具有各项自动报警功能。     

氡子体粒度分离采样器研制

根据氡子体与人工放射性气溶胶粒径的差异,研制了一套氡子体粒度分离采样器。这种装置能在采样过程中分离掉氡子体,主要采集关注的人工放射性气溶胶。使用这种采样器进行采样,可显著降低氡子体的干扰,提高监测灵敏度。该采样器经过改造,也可用于放射性气溶胶连续监测仪。     

放射性气溶胶连续监测仪专用滤纸性能测试

对特制的放射性气溶胶连续监测仪专用滤纸(TSF22045)的基本参数进行了测试和实验研究。结果表明,该滤纸不仅对气溶胶粒子具有良好的表面收集性能,且有较强的抗拉强度,有利于提高监测仪的监测灵敏度,适于做成滤纸带,以用于需有自动走纸系统的各类放射性气溶胶连续监测仪中。     

α－β放射性气溶胶快速监测仪的研制

文章介绍１种能即时并同时测量气溶胶样品中α与β放射性活度的放射性气溶胶监测仪。仪器在采样后２０ｍｉｎ内给出结果。采样时间为２０ｍｉｎ。活度测量、计算和结果打印由单板机控制的数据处理器完成。在所建议的采样条件、仪表工作条件及在常规的Ｒｎ、Ｔｈ子体天然本底条件下，仪器对长寿命核素形成的α与β气溶胶能同时给出测量结果，其探测下限值较低，适于常规监测使用。     

新型放射性气溶胶在线监测仪设计

采用传统工控机作为控制/处理器的放射性气溶胶在线监测仪体积大、集成度低,在恶劣环境下容易因计算机死机、系统故障等导致仪器运行中断,为此研制了一种新型放射性气溶胶在线连续监测仪。该仪器在以高性能ARM嵌入式系统为核心的硬件和软件环境下,较好地实现了α能谱平滑、寻峰、峰位校正,天然氡钍及其子体放射性气溶胶扣除等关键技术,有效地提高了仪器的运行可靠性和稳定性。对监测仪进行了超过72 h的普通实验室环境的运行实验,测试结果表明:该仪器对α和β气溶胶的探测限分别为0.046 Bq/cm~3和0.29 Bq/cm~3。此外,通过相关试验对监测仪的准确性和稳定性进行了验证。     

放射性气溶胶连续监测仪设计

本系统实现了放射性气溶胶的连续在线监测,并详细论述了放射性气溶胶连续监测仪的装置结构、硬件电路、执行流程及异常处理等方面的设计。系统采用IPC+ARM的控制结构,并嵌入数据库SQLite存储海量核数据等信息,提高了系统稳定性和执行效率。将多道能量甄别获得的数据用α/β比值法处理后,合理地嵌入ISO 11929-5推荐的多种方法,提高了浓度测量精度及响应时间。该监测仪已在核设施场所中长期稳定地运行。     

α—β放射性气溶胶快速监测仪的研制

文章介绍了１种能即时并同时测量气溶胶样品中α和β放射笥活度的放射性气溶胶监测仪。仪器在采样后２０ｍｉｎ内给出结果，采样时间为２０ｍｉｎ。活度测量，计算和结果打印由单板机控制的数据处理器完成。在所建议的采样条件，仪表工作条件及在常规的Ｒｎ、Ｔｈ子体天然本底条件下，仪器对长寿命核素形成的α与β气溶胶能同时给出测量结果，其探测下限值     

对α－β放射性气溶胶快速监测仪比例因子的实验研究

α－β放射性气溶胶快速监测仪采用α能量甄别补偿法和α／β比值法监测放射性气溶胶，本文介绍其α比例因子Ｋα、β比例因子Ｋβ与天然本底氡气子体之间的关系，实验研究了Ｋα、Ｋβ的确定。     

核电厂放射性气溶胶监测仪不确定度评定

论文介绍了新标准对核电厂中应用的放射性气溶胶监测仪不确定度的量化要求,简述了对放射性气溶胶监测仪测量放射性气溶胶活度浓度及其测量不确定度的计算方法。重点分析了放射性气溶胶监测仪总测量不确定度的引入因素。最后,根据统计涨落、放射源标定、相对固有误差、取样流量测量、信号处理和信号输出等主要影响量以及试验偏差引入的不确定度数据进行计算,给出了放射性气溶胶监测仪总的测量不确定度值。     

氡(气)子体气溶胶分离器的研制

为提高放射性气溶胶监测仪的灵敏度,消除天然本底即氡子体气溶胶的干扰是极为重要的。氡子体气溶胶分离器是利用氡子体气溶胶与人工放射性气溶胶的粒度特征的不同进行粒度分离采样的采样装置。将这种分离采样装置用于放射性气溶胶监测仪,在采样过程中将天然本底气溶胶预选掉大部分甚至绝大部分,这对于提高放射性气溶胶监测仪的灵敏度有极大的意义。本文对分离器的工作原理、刻度方法、实验结果以及需要注意的问题进行了介绍和讨论。     

对α—β放射性气溶胶快速监测仪比例因子的实验研究

α－β放射性气溶胶快速监测仪采用α能量甄别补偿和α／β比值法监测放射性气溶胶，本文介绍其α比例因子Ｋ，β比例因子Ｋβ与天然本底氡氢子体间的关系，实验研究了Ｋα，Ｋβ的确定。     

氡Tu子体气溶胶分离器的研制

为提高放射性气溶胶监测仪的灵敏度，消除天然本底即氡Tu子体气溶胶的干扰是极为重要的。氡Tu子体气溶胶分离器是利用氡Tu子体气溶胶与人工放射性气溶胶的粒度特征的不同进行粒度分离采样的采样装置。将这种分离采样装置用于放射性气溶胶监测仪，在采样过程中将天然本底气溶胶预选掉大部分甚至绝大部分，这对于提高放射性气溶胶监测仪的灵敏度有极大的意义。本文对分离器的工作原理、刻度方法、实验结果以及需要注意的问题进行了介绍和讨论。     

高氡环境下放射性气溶胶在线监测仪的研制

通过粒度分离采样、真空测量模式、能量甄别法和α/β比值法的氡扣除技术的联合应用,扣除了绝大部分氡、钍及其子体对放射性气溶胶监测的干扰,研制出了高氡环境下放射性气溶胶在线监测仪,并将其在不同氡活度浓度的环境下进行了运行验证,效果良好。该监测仪适用于相关核设施等氡活度浓度较高的场所,为燃料泄漏检查等职业人员的辐射安全提供了重要保障。     

QLM—01型放射性气溶胶连续监测仪的研制

本文介绍了ＱＬＭ－０１型放射性气溶胶连续监测仪的性能指标，结构原理及灵敏度估算等重要问题，该监测仪器连续自动地对空气中的α气溶胶和β气溶胶同时进行监测，在每３０ｍｉｎ报告一次监测结果的情况下，其最小可探测限，对于α气溶胶为０．５Ｂｑ／ｍ＾３；对于β气溶胶为２０Ｂｑ／ｍ＾３，在每６０ｍｉｎ，报告一次监测的结果的情况下，其最小可探测器限还可降低，本文还介绍了消除干扰的方法及由此引起的监测仪监测灵敏度的     

累积式放射性气溶胶连续监测仪的实验运行数据处理

介绍了一种按累积式采样和计数测量方式运行的α/β放射性气溶胶连续监测仪及其实验运行数据的3种处理方法。用这3种方法分别给出了在只有氡（和Th）子体的天然本底和在核设施工作场所的条件下的实验数据计算结果,并对相关的数据处理结果做出了评价,给出了3种不同数据处理方法的监测仪探测下限的计算公式,并且讨论了3种数据处理方法的优缺点以及与此有关的问题。     

新型放射性气溶胶连续监测仪的实验研究

主要介绍一种新型α/β放射性气溶胶连续监测仪,对其在天然及有人工放射性两种场所中的实验数据,用累积式测量数据处理方法分别进行了三次不同的数据处理,并对其处理结果进行了研究和评述.在对天然氡钍场所的实验数据处理中,分别给出了三次处理的"灵敏度"(判断阈和探测限)指标,并对这些指标也进行了研究和评述.     

CTBT放射性核素台站认证样品中7Be的测量

全面禁止核试验条约（CTBT）国际监测系统（IMS）放射性核素监测网络由80个放射性核素监测台站组成,用于监测全球是否有违约的核事件发生。核素台站需通过条约组织的核准认证以满足相应的技术要求。在台站认证过程中,条约组织采用便携式气溶胶取样器进行平行采样,将采集的认证样品分发给核素实验室进行分析,以此来校准台站气溶胶样品测量设备。根据核素台站认证的技术要求,本文推导了气溶胶样品中⁷Be放射性活度浓度计算公式,建立了样品制备和测量分析流程,完成了RN42和RN56放射性核素台站气溶胶认证样品的测量和分析工作,协助条约组织完成了这两个台站的核准认证。     

短寿命核素气溶胶监测相关问题探讨

目前的放射性气溶胶连续监测仪或连续空气监测仪,都是针对长寿命的α放射性核素(如U,Pu)或β放射性核素(如¹³⁷Cs,⁹⁰Sr),因而在采样测量过程中都不考虑被监测核素的衰变修正。但是,包括核电站在内的具有反应堆运行的核设施,对某些短寿命放射性核素(如⁸⁸Rb,¹³⁸Cs 以及¹⁸F等)的气溶胶监测也是重要的。本文针对短寿命核素气溶胶监测中的有关问题进行讨论,提出了相关的可供监测仪器报告监测结果的实际可行的数据处理方法。     

新型放射性气溶胶连续监测仪的研制

针对环境低水平气溶胶连续监测中常常遇到的问题和难点,本项目采用自主研发的一种新型薄膜滤纸,及一种双工位取样测量装置(中国实用新型专利),并采用甄别能量的假符合方法(中国发明专利)等关键技术,研发了一种新型气溶胶连续监测仪。该仪器主要性能指标突出表现为其探测下限:当氡浓度最高为102~103Bq/m3时,对铀和钚的探测下限可达到0.05~0.08 Bq/m3,对β的探测下限为5~10 Bq/m3,最长测量时间为40~60 min,并且能实现实时在线连续监测。因此,该仪器可用于地下洞库或坑道内高氡环境中,快速准确并连续测量出低水平气溶胶浓度,也可用于核电站、放射性工作场所、核事故应急以及气态排出流中放射性气溶胶的快速连续监测。