水中氚活度浓度测量不确定度评定

为验证和提高测量可靠性,利用数学模型,对校准曲线法测量水中氚活度浓度的不确定度进行评定.分析测量过程中的不确定度来源,计算了样品净计数率、探测效率和移取水样的体积等因素的不确定度,最后计算出扩展不确定度.结果表明,对于低活度水平的样品,样品计数不确定度是水中氚活度浓度测量的主要不确定度来源.平行双样中的测量结果为(5....     

氚气标准源活度浓度测量不确定度分析

氚气标准源的活度浓度量值对于氚活度浓度监测与校准的溯源非常重要,对于氚气活度浓度的测量,通常采用长度补偿法,本研究基于内充气正比计数器测量氚活度浓度的方法,对测量结果不确定度的来源进行了分析,并给出了评定结果。氚活度浓度的不确定度主要来源于本底与计数的统计涨落、体积测量、死时间修正、壁效应修正、以及测量重复性与稳定性。结果表明,对于7×10³ Bq/L的氚气标准源,其活度浓度测量结果的合成标准不确定度u_c=1.6%。     

用液闪直接测量核设施周围环境中的氚

某些核设施运行时会释放氚,从而引起周围环境中氚活度浓度水平的变化。对核设施周边区域空气、地下水、雨水和海水样品中的氚分别用内标准法(简称“内标法”)和外标准淬灭指示参数法(简称“外标法”)进行了液闪测量。两种标准方法测量数据的相对偏差在-4.0%～4.0%。根据内标法的探测效率与仪器给出的淬灭指示参数制作了4种环境水样的淬灭校正曲线。在环境样品测量中,内标法和外标法的探测效率最大差值约为1.6%,痕量¹⁴C和其它β放射性核素对³H的计数率影响可忽略。对探测效率为21.5%～24.5%无严重淬灭的样品,用液闪直接测量并根据外标法的淬灭校正曲线计算氚活度浓度,相对偏差在-6.35%～4.41%,基本可满足核设施氚常规监测的要求。     

Hidex 300SL液闪装置测量低水平氚水活度的参数优化

Hidex 300SL是基于三管符合计数/两管符合计数(TDCR)方法绝对测量低水平氚水活度的液闪装置。本工作基于该装置对标准非淬灭氚水样品进行测量研究,明确了系统的探测效率与TDCR的关系;讨论了该装置的测量模式、符合时间等参数对计数率、衰变率和TDCR的影响;并对仪器的运行参数进行选择优化,在"H-3"测量模式及35ns的符合时间窗下,系统对3 H的探测效率达73.2%,衰变率稳定性好于0.47%;最后对空气本底样品进行测量,评估了该装置对氚水样品的探测下限,为后续环境低水平样品的精确测量提供有益参考。     

水中氚含量测定比对及其能力评定标准差确定

放射性分析领域的能力验证活动较少,与之相关的一些经验值往往需要估计得出。通过对近年来水中氚含量测定的实验室间比对活动进行总结,统计了能力评定标准差,为今后类似活动提供了计算依据和经验参考。根据2015—2018年全国6个水中氚样品的比对数据,总结了每次比对的基本信息,绘制比对结果的分布图,并与2017年国际原子能机构组织的水中氚国际比对进行对比。使用经典统计方法,将剔除离群值后的参与结果标准偏差作为能力评定标准差,计算每次比对活动的z值。综合7轮次水中氚含量测定的实验室间比对结果,得到水中氚分析的能力评定标准差的相对值范围为5.38%～16.3%。水中氚活度浓度大于100 Bq/L时,能力评定标准差的相对值小于10%。采用相对偏差法进行准确度评价时,参与结果均可接受。采用z值进行评价时,出现有问题或不满意结果。不同评价方法得到的比对结论存在较大差异。     

水中氚放射性活度分析的不确定度评定

首先给出核分析不确定度评定的步骤为:不确定度来源分析,分析不确定度涉及哪些参数;给出参数的数值;相关参数的不确定度;标准合成不确定度;报告结果及其不确定度。然后以电解浓缩-液体闪烁法分析水中氚活度为例,分别计算电解浓缩倍数、测量水样的重量、净计数率、标准氚水活度、标准氚水净计数率的标准不确定度,进行合成,得出水中氚活度的不确定度。     

广东省环境水体中的氚活度浓度水平

2012—2013年对广东省全省范围内环境水体氚活度浓度水平进行了调查,并对调查结果进行了分析研究。结果表明:(1)空气水蒸气、江河水、水库水的氚活度浓度水平显著高于海水、地下水氚活度浓度水平(p＜0.01),空气水蒸气活度浓度水平明显高于雨水氚活度浓度水平(p＜0.05);(2)江河水、雨水的氚活度浓度水平与空气水蒸气的氚活度浓度水平相关(相关系数分别为0.655和0.637, p＜0.01),雨水中的氚也会对水库水、江河水氚活度产生影响(相关系数分别为0.444和0.440,p＜0.1);(3)本次调查结果基本与历史数据相符,目前广东省环境水中氚活度浓度水平在<0.081~0.69 Bq/L之间,已基本接近核爆前天然本底水平;(4)大亚湾/岭澳核电站附近环境水中氚的活度浓度水平比广东省其他地区高5~10倍左右。     

液体闪烁计数与低水平环境氚的监测

介绍高灵敏度低本底液体闪烁计数器及其在低水平环境氚监测中的应用。重点阐述液闪计数闪烁液的组成及性能,水中氚活度的测定方法,低水平含氚水样的电解浓集方法等。结合国内环境氚监测的实际需求,详细讨论了涉及水、空气和土壤氚监测的取样、样品制备和测量方法。     

氚活度浓度标准装置的建立

为解决国内气载氚监测仪量值传递问题,建立了氚活度浓度标准装置,并对其性能进行了测试。经过实验测试,其重复性为0.97%,稳定性为1.1%,可提供的氚活度浓度范围为5.0×10⁴～2.0×10⁸ Bq·m^-3,扩展不确定度U_r=4.6%～5.0%(k=2)。该氚活度浓度标准装置已被授权为社会公用计量标准,可以承担国内氚监测仪的量值传递工作。     

液闪计数中活度标准化的TDCR方法

本文描述液体闪烁计数中放射性活度标准化的一种新方法。该方法以三重对两重符合计数率之比(TDCR)作为效率变化的参量,外推符合计数率曲线到TDCR=1,直接地得出样品活度的接近值。文中给出它的原理、效率计算和理论不确定度估计。对氚水的测量,在NBS标称值的总测量不确定度±0.63％内一致。     

压水堆一回路冷却剂氚源计算影响因素分析

根据氚在反应堆一回路系统的产生和消减过程,建立氚源计算模型,采用保守计算方法和基于硼锂协调曲线的计算方法,对比硼、锂产氚量的差异,并分析释放份额、初始硼浓度、硼去除率、初始锂浓度对一回路氚源计算的影响。结果表明:两种计算方法对硼、锂产氚量的影响很大,保守方法和基于硼锂协调曲线的计算方法得到的硼、锂产氚量比值分别为1.39和2.04。氚活度随释放份额、初始硼浓度、锂浓度的增大而增大,随硼去除率的增大而减小。     

基于固体聚合物膜电解槽的新型水中氚电解浓集仪研制

目前环境中大部分水体氚(3H)活度浓度水平已低于常用的液体闪烁测量方法的探测限,为准确测量氚的活度浓度,需要对样品中的氚进行浓集。广东省环境辐射监测中心通过分析氚在电解浓集过程中的影响因素,在关键部件的设计与研究基础上,研制出一款基于固体聚合物膜(Solid Polymer Electrolyte,SPE)电解槽的新型水中氚电解浓集仪,并对其综合性能进行了一系列测试实验,700 mL的水样经过浓集后测量,氚的探测限可降至0.09 Bq?L-1,比浓集前降低了10倍以上,提高了低水平氚的测量能力。该浓集仪可用于环保、地质水文、海洋、卫生、核电等领域。     

秦山核电基地外围环境氚水平分析

本文分析了自秦山三期两台70万千瓦重水堆机组运行以来秦山核电基地外围环境空气、水体、陆生和水生动植物食品中氚活度浓度的历年变化趋势。结果表明,自秦山三期重水核电机组相继投入运行后,在气载放射性流出物排放的主导方位,距核电基地8km范围内空气中氚活度浓度逐年升高,浅井水和湖塘水中的氚活度浓度也有逐年升高的趋势;陆生食物中组织自由水氚略有增高。随着与秦山三期的距离增加,空气中氚活度浓度呈明显下降趋势。秦山三期排放口的海水氚活度浓度高于附近海域,但在5～7km外的附近海域海水中氚活度浓度为本底水平,低于探测限值(1.3Bq/L)。秦山核电基地外围环境中氚水平虽然较本底水平升高,但是对周围居民的健康影响很小,经各种途径摄入的氚产生的年待积有效剂量仅占公众年剂量限值的1%左右。     

含氚气体中氚分压BIX在线测量方法研究

建立了一种聚变堆氘氚燃料循环系统燃料气及工艺气等含氚混合气体中氚分压在线快速测量方法,该方法通过测量氚衰变产生的β射线与材料相互作用发射的轫致X射线（BIX）,利用轫致X射线的计数率与含氚气体氚分压的标定关系曲线,实现含氚气体中氚分压（活度浓度）的实时测量。该方法中的轫致X射线是通过β射线与表面喷金的铍窗材料作用而产生的,X射线的测量采用NaI(Tl)探测器。研究过程中建立了轫致X射线计数率与氚分压的标定关系曲线,对于纯氚气体,氚压测量范围为1 Pa~10 kPa（氚活度浓度为10¹²~10¹⁵ Bq/m³）时,计数率（C）与氚压（p）的标定曲线为C=5.01×10⁴（1-e^-4.55×10-5p）,其指数拟合相关系数为1.000 00。对于氚体积分数为1%的氚-氦混合气体,氚分压测量范围为1~100 Pa（氚活度浓度为10¹¹~10¹⁴ Bq/m³）时,计数率与氚分压的标定曲线为C=5.24×10²(1-e^-4.69×10-3p),其指数拟合相关系数为0.998 60。对于氚体积分数为1%的氚 氢混合气体,氚分压测量范围为1~100 Pa（10¹¹~10¹⁴ Bq/m³）时,计数率与氚分压的标定曲线为C=5.18×10²(1-e^-4.61×10-3p),其指数拟合相关系数为0.999 53。利用以上标定曲线,对任意氚分压的含氚混合气体进行验证测量,结果表明,该方法测量精度较高、响应速度快、测量稳定性好,在氚测量技术中是一种很有前景的方法。     

便携式氚测量仪现场校准技术研究及装备研制

根据PVT方法研制了便携式氚测量仪现场校准装备。使用经检定的电离室装置对初始的氚气浓度进行了测量并作为校准装备的气源,根据PVT方法稀释配制了校准用的参考氚气,参考氚气浓度的不确定度为5.00%,满足EJ/T 1077-1998关于检验源的要求。使用放射性气体活度标准装置对配制的参考氚气进行了绝对测量,测量结果与理论计算结果相对误差为0.81%。并采用配制的参考氚气进行了便携式氚测量仪的校准测试,结果表明,便携式氚测量仪现场校准装备可以满足便携式氚测量仪的现场校准需求。     

电离室型氚监测仪现场校准技术研究及装置研制

为满足核设施及涉氚场所氚监测仪现场校准需求,开展氚监测仪现场校准技术研究。根据国际标准推荐的校准方法,组建便携式校准装置,采用质量流量法稀释配制校准用的参考氚气,在校准回路中引入参考电离室,对现场氚监测仪进行校准测试。结果表明,在便携式校准装置上,可配制不同活度浓度的参考氚气,用于不同量程的氚监测仪校准。经校准,M347氚监测仪校准因子为1.09,合成标准不确定度为5.6%(k=2)。用于现场校准的便携式校准装置可利用浓度已知的氚标准源配制三个不同量级活度浓度的氚气,对氚监测仪进行校准可操作性较好、易于推广、准确度高。     

电离室型氚监测仪实验室校准技术北大核心CSCD

电离室型氚监测仪是监测空气中氚气浓度水平最重要的在线监测设备,为解决国内流气式电离室型氚监测仪的量值传递问题,开展了电离室型氚监测仪校准技术研究。根据质量流量方法建立氚监测仪的实验室校准装置,通过控制充入校准装置标准氚气体积,采用稀释法配制校准用的参考氚气,用于对电离室型氚监测仪进行校准测试;同时在研制的实验室校准装置上开展校准过程影响因素对校准结果影响研究;采用实验室校准装置配制的参考氚气浓度的扩展不确定度为3.2%~3.6%(k=2);SP1400氚监测仪对活度浓度为3.10×10^(3)~1.98×10^(5) Bq/L范围内氚气响应线性良好(r^(2)=0.9993),校准因子为0.97,标准合成不确定度为4.3%~5.0%。氚监测仪实验室校准装置可配制不同活度浓度的氚气,对氚监测仪进行校准操作性较好,易于推广,准确度高。     

液体闪烁计数法测定共沸蒸馏生物样品气氚活度

本文介绍液体闪烁计数测定有机溶剂共沸蒸馏生物样品组织自由水氚的方法。实验测得甲苯共沸蒸馏新鲜松针、青菜、萝卜、、牛奶、猪肉（精）和大米组织自由水的回收率，分别为０．９０、０．９５、０．９５、０．８５、０．５２和０．９０以及组织自由水氚活度．每升样品水中分别为１．８、３．２、１．８、４．０、３．３和２．７Ｂｑ。     

流体闪烁计数法测定共沸蒸馏生物样品氚活度

本文介绍液体闪烁计数测定有机溶剂共沸蒸馏生物样品组织自由水氚的方法。实验测得甲苯共沸蒸馏新鲜松针、青菜、萝卜、牛奶、猪肉（精）和大米组织自由水的回收率，分别为０．９０、０．９５、０．９５、０．８５、０．５２和０．９０以及组织自由水氚活度，每升样品水中分别为１．８、３．２、１．８、４．０、３．３和２．７Ｂｑ。     

液体闪烁谱仪的检定方法

用液体闪烁法测量放射性核素的方法已经应用很多年了。以液体闪烁法测量水中氚的放射性活度为例,分别对液体闪烁计数谱仪的主要性能参数:稳定性、本底计数率和探测效率进行讨论,建立了一套检定方法。