陶瓷磚放射性核素的測量不確定度評定

江西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測院，江西 南昌 330029

陶瓷磚放射性核素的測量不確定度評定

劉新國 資 鵬

江西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測院，江西 南昌 330029

本文依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對陶瓷磚的放射性核素進行測量，較詳細(xì)地分析全自動低本底多道γ能譜儀和測量過程中帶來不確定因素，根據(jù)這些因素計算實現(xiàn)對陶瓷磚放射性核素的測量不確度評定。

陶瓷磚放射性核素；測量不確度評定

1 概述

按照GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》的標(biāo)準(zhǔn)要求：裝飾裝修材料必須進行鐳-226、釷-232和鉀-40的放射性比活度的測定；當(dāng)樣品中鐳-226、釷-232和鉀-40的放射性比活度之和大于37 Bq．kg-1時，其測量不確定度(擴展因子K=1)不大于20%，因此，對于陶瓷磚進行放射性比活度測量不確定度的分析評定是必要的。本文以干壓陶瓷磚作為檢測對象，對放射性比活度進行測定，進而分析和評定其測量不確定度，以提高檢測數(shù)據(jù)的可信度。

1.1 測量依據(jù)

GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》[1]。

1.2 環(huán)境條件

環(huán)境條件：溫度：(23±5)℃，濕度：＜85%RH。

1.3 測量儀器

FYFS-2002F全自動低本底多道γ能譜儀；DHG-9240A電熱鼓風(fēng)干燥箱；AR2130電子天平；FYZY-Ⅱ密封式萬能制樣機。

1.4 測量方法

先將檢驗樣品破碎，磨細(xì)至粒徑不大于0．16mm。然后將其放入與標(biāo)準(zhǔn)樣品幾何形態(tài)一致的樣品盒中，稱量、密封、待測。當(dāng)檢驗樣品中的天然放射性衰變鏈基本達(dá)到平衡后，在與標(biāo)準(zhǔn)樣測量條件相同情況下，采用低本底多道γ能譜儀對其進行鐳-226、釷-232、鉀-40比活度測量。

2 建立數(shù)學(xué)模型

式中：IRa、Ir分別表示內(nèi)外照射指數(shù)測量值。CRa、CTh、Ck分別為天然放射性核素鐳-226、釷-232、鉀-40的比活度。

3 測量不確定度來源分析和各分量不確定度[2]計算

本實驗在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的條件下，測量不確定的來源主要有兩個方面：一是樣品稱重、環(huán)境溫濕度以及人為因素影響測量結(jié)果，這類可以歸結(jié)為通過實驗結(jié)果重復(fù)性測量引入的不確定因素，用A類評定；二是測量儀器本身引入的不確定度因素，這類可以由計量檢定證書給出的值來評定，用B類評定。

3.1 A類不確定度評定

在同一實驗條件下，對同一樣品測量10次，結(jié)果如表1

表1

3.2 B類不確定度評定

3．2．1 電子天平帶來的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

電子天平檢定證書提供的擴展不確定度為0．345mg，K=1．96則其標(biāo)準(zhǔn)不確定為u=0．176mg。該天平最大量程為200g，則其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為=0．176/200=0．08%

3．2．3 全自動低本底多道γ能譜儀的不確定度

全自動低本底多道γ能譜儀計量給定的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=5%

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定[3]

4.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總

表2 不確定度分析一覽表

4.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

各標(biāo)準(zhǔn)不確定分量彼此獨立不相關(guān)，則其內(nèi)照射指數(shù)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

外照射指數(shù)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5 擴展不確定度

GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》規(guī)定的試驗方法要求測量不確定度擴展因子k=1，則內(nèi)、外照射指數(shù)擴展不確定度均為：

U=5×1=5 %

6 結(jié)論

根據(jù)上述分析和評定過程，可得到光學(xué)中心垂直互差測量結(jié)果的擴展不確定度為5%，不大于20%（擴展因子 k=1），因此，說明該實驗檢測數(shù)據(jù)的科學(xué)性和可靠性。

[1] GB6566-2010，建筑材料放射性核素限量[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社：國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2010

[2] 倪育才。實用測量不確定度評定[M].2版.北京：中國計量出版社，2007

[3] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局。JJF1059-1999，測量不確定度評定與表示[S]。北京，中國計量出版社，1999.

Evaluation of Uncertainty for the Determination Results of Radionuclides in Ceramic Tiless

This paper detect radionuclides of theceramic tiles on the basis of standard, analyse the uncertainty factors result from the full automatic multi-channel low background γ spectrometers and measurement process, and based on these factors to calculate the expansion uncertainty of the determination results of radionuclides in ceramic tiless.

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