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....     

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。     

氚气标准气制备装置的建立

正空气中氚的实时监测仪表在测量过程中存在各种各样的影响因素,如氚本身发射β粒子的低能特性、环境γ本底、放射性惰性气体的干扰等。按GB/T 7165.5—2008(气态排出流放射性活度连续监测设备,第5部分:氚监测仪的特殊要求)中的规定,为保证氚气监测仪测量的准确性,需通过与待测对象相同的标准源对其进行校准。考虑到易用性和复现性,国际上氚监测仪的校准多选择易实现活度准确定值的氚气作为标准源。基于该目标,本项目建立了一套氚气标准气的制备装置,如图1所示。该装置以高比活度氚气为原始气,通过称量     

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。     

标准曲线法计算水中氚活度浓度

本文探讨了采用标准曲线法计算水中氚活度浓度的新方法。该方法利用样品中氚活度浓度与计数率呈线性关系的原理,通过优化选择计数瓶、计数时间、样品与闪烁液的配比、能量区间,测量标准源得到的线性回归方程,建立标准曲线,计算水中氚活度浓度。实验结果表明,该方法的探测下限为1.21 Bq/L,计算结果的准确度范围为0.68%～2.34%,精密度为0.88%。     

液闪计数装置性能研究

符合型液体闪烁计数装置(Tri-Carb3170TR/SL),主要用于α和β等放射性核素的活度测量.在测量放射源活度时,采用淬灭校正法.本工作测量了一组3H、14C 淬灭标准源,做出淬灭修正曲线,应用该曲线测量了3H、14C 样品的活度,并进行了不确定度分析.     

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。     

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。     

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。     

环境水中氚测量不确定度评定

介绍了环境水中氚的测量不确定度评定方法.在测量之前对水样品进行蒸馏,再进行电解浓集,采用液闪测量.测量不确定度的评定中,主要考虑计数率、本底、修正因子、蒸馏和电解浓集过程不确定度分量.结果表明:对于低水平氚的测量,不确定度的主要来源为测量计数;对于高水平氚的测量,不确定度的主要来源为浓集因子.     

内标淬灭校正法测定尿中氚浓度

氚引起的内照射对人体伤害非常大,因此评估涉氚人员的氚内照射水平十分重要。为满足快速准确评估人员氚摄入水平的要求,本研究在原尿直接测量法的基础上,采用内标淬灭校正法,对三名涉氚工作人员尿液中的氚放射性浓度进行测量,评定测量结果的不确定度,并估算该方法的探测下限。测量结果表明,李、胡、黄三位工人的尿中氚的放射性浓度分别为94.9、554、898 Bq/L,与氧化蒸馏法测量结果的偏差均在4%以内。该方法操作简便、快捷,准确性较高,可以满足涉氚工作人员的尿氚监测和内照射剂量快速准确评价的要求。     

1220 Quantulus液闪谱仪测量3H计数效率的刻度

介绍了1220Quantulus液闪谱仪测量^3H计数效率的刻度方法。实际结果表明，用商用猝灭校正源来刻度仪器计数效率，首先应检验对实验被测样品的适用性，否则会使样品测量值有较大误差；对于一般的^3H常规监测，样品制备程序相同，猝灭情况变化不大，猝灭系数SQP（E）在711－732之间波动，因而可以用被测样品的空白材料无氚水作为猝灭剂来配制猝灭系列源，并用它制作的校正曲线来刻度仪器计数效率，或者简单地用与被测样品猝灭情况相近的源作为标准来确定计数效率。     

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。     

自动化量热测氚装置研制

以量热测氚法为基础,设计了一套自动化测氚装置。该装置通过综合应用双杯对接测量、大规模热电偶组均布、标准加热电阻预热等技术,使预热时间由原来的15h减至5h以内,在300~3000mW时,测量不确定度提高至0.4%,实现了含氚部件氚含量的快速、高精度测量。     

电离室氚活度浓度标定及稳定性测量

电离室测氚在氚工厂、核聚变实验堆、环境监测以及各种涉氚实验装置中得到了广泛的应用。通过PVT法配制一定氚活度浓度的含氚气体,利用自主研制的流气式丝壁电离室实验系统,进行电离室氚标定实验,通过正交实验验证影响因素,从而完成对电离室的刻度。结果表明,该类电离室测量稳定性优异,相对偏差均小于1%,压力影响线性相关性均约为1,记忆效应影响较小。电离室IC1、IC2、IC3刻度系数分别为1.35×10¹⁸、1.34×10¹⁸、1.33×10¹⁸。该电离室实验系统能够长期并在线实时准确测量氚,能很好地满足涉氚场所氚在线测量的要求。     

离线产氚实验中氚在线监测系统的研制

在增殖剂离线产氚实验中,如何准确实时测量回路中氚浓度和形态（HTO/HT）对于掌握产氚增殖剂氚释放行为,改进增殖剂的产氚性能非常重要。针对离线产氚回路中载气流量小、回路中气体量小以及载气为Ar等特点,基于流气式电离室原理研制了一套数字化氚浓度在线测量系统。该系统中电离室灵敏体积为50 mL,数字化仪表可自控获取、处理及显示回路中的氚浓度。测试结果表明,在Ar气氛下,在35 V左右,电离室即进入饱和区;该系统探测下限可达3.7×10 7 Bq/m 3,能满足离线产氚实验中氚在线监测的要求。     

氖中微量组分气相色谱测量分析方法与验证

为测量聚变堆固态氚增殖剂堆内辐照氚增殖剂的产氚速率，除用常规电离室之外，本研究建立了Ne载气的高精度气相色谱在线检测分析方法，通过测量产氚回路中的氦产生量，验证系统中产生的氚量，从而为聚变堆固态包层产氚包层增殖剂材料辐照产氚性能提供一种新的产氚速率测量验证方法。本工作通过研制含有三个检测器、五个色谱柱的气相色谱分析系统，建立了Ne中微量⁴He、H₂及杂质组分的色谱检测分析方法，并完成了实时在线检测的验证实验。结果表明，研发的色谱分析系统可实现高纯Ne中4He、H₂及杂质组分的检测分析，H₂、⁴He检测限可分别达到1.0×10^-6、5.9×10^-6，各组分含量及峰面积的相对标准偏差(sr)均小于5.0%(n=6)，线性相关系数(r²)均大于0.99，说明检测方法重复性好。根据Ne中多组分气体的在线检测验证实验可知，单时段和多时段内的测量重复性均较好，可为辐照产氚考核系统中的产氚速率验证提供分析手段，进而为正式入堆得到辐照数据和氚衡算提供技术支持。     

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。