核電廠防護(hù)水平γ射線空氣比釋動(dòng)能標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立

鄭文君海南核電有限公司，海南?？凇?72700

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核電廠防護(hù)水平γ射線空氣比釋動(dòng)能標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立

鄭文君
海南核電有限公司，海南?？?72700

摘要光子外照射輻射劑量監(jiān)測(cè)儀表在核電站穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。根據(jù)我國(guó)相關(guān)規(guī)定，輻射劑量監(jiān)測(cè)儀表均為強(qiáng)制檢定計(jì)量器具，其常規(guī)檢定需在γ射線空氣比釋動(dòng)能標(biāo)準(zhǔn)裝置中進(jìn)行。經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定，海南核電有限公司所建立的防護(hù)水平γ射線空氣比釋動(dòng)能標(biāo)準(zhǔn)裝置，在距離放射源有效中心1m～5m的范圍內(nèi)，空氣比釋動(dòng)能率為10μGy/h～118mGy/h，Urel=7.8%（k=2）；輻射場(chǎng)徑向分布在3%以內(nèi)滿足平方反比定律；在距離放射源1m處，20cm范圍內(nèi)輻射場(chǎng)均勻性＜5%。結(jié)果表明，該標(biāo)準(zhǔn)裝置各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及檢定規(guī)程的要求，可開展外照射輻射劑量監(jiān)測(cè)儀表的檢定工作。

關(guān)鍵詞海南核電；γ射線；空氣比釋動(dòng)能；標(biāo)準(zhǔn)裝置

防護(hù)水平γ射線空氣比釋動(dòng)能參考輻射是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4037-1和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12162.1［1］所要求的參考輻射場(chǎng)的一部分，同時(shí)JJG393-2003［2］、JJG1009-2006［3］等計(jì)量檢定規(guī)程也分別提出了對(duì)于γ射線參考輻射計(jì)量性能的要求，因此，防護(hù)水平γ射線空氣比釋動(dòng)能標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立將為海南核電有限公司輻射監(jiān)測(cè)儀表計(jì)量特性的確定，提供不可替代的計(jì)量保障手段和平臺(tái)。本項(xiàng)目的目的是建立防護(hù)水平γ射線空氣比釋動(dòng)能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，為海南核電有限公司輻射監(jiān)測(cè)儀器儀表提供檢定服務(wù)。保障對(duì)象主要為輻射防護(hù)用X、γ輻射劑量當(dāng)量（率）儀和監(jiān)測(cè)儀以及直讀式X.γ輻射個(gè)人劑量當(dāng)量（率）監(jiān)測(cè)儀。

1　裝置與實(shí)驗(yàn)

1.1γ射線空氣比釋動(dòng)能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立

γ射線空氣比釋動(dòng)能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立依據(jù)GB/ T 12162.1-2000《用于校準(zhǔn)劑量?jī)x和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第1部分：輻射特性及產(chǎn)生方法》進(jìn)行。主要包括2部分內(nèi)容：1）照射系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的建立；2）輻射場(chǎng)特征參數(shù)的確定。

1.2照射系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的建立

1.2.1照射系統(tǒng)的建立

本項(xiàng)目所建立的γ射線照射系統(tǒng)包括：同位素放射源60Co（2枚）和137Cs（3枚），各放射源活度如表1所示；包括兩套源屏蔽準(zhǔn)直裝置以及配套的快門系統(tǒng)。該照射系統(tǒng)最大表面泄漏劑量率小于2.5μSv/h。

1.2.2實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)的建立

本項(xiàng)目所建立的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)可為輻射監(jiān)測(cè)儀表的檢定和校準(zhǔn)提供穩(wěn)定支撐及精確定位，該系統(tǒng)在射束方向上行程為6m，定位精度好于±2mm；與射束垂直面的水平方向上行程為1.2m，定位精度好于±1mm；與射束垂直面的豎直方向上行程為0.3m，定位精度好于±1mm。

表1　各放射源活度

1.2.3控制系統(tǒng)的建立

本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)如下功能：照射裝置控制、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制；安全、故障狀態(tài)以及各源、各檢定點(diǎn)劑量率等信息顯示等；同時(shí)具備檢定數(shù)據(jù)及證書管理功能，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)打印并存儲(chǔ)檢定證書或檢定結(jié)果通知書。

1.3輻射場(chǎng)特征參數(shù)的確定

1.3.1空氣比釋動(dòng)能率的測(cè)量

本項(xiàng)目測(cè)量空氣比釋動(dòng)能率所使用的標(biāo)準(zhǔn)器具為PTW-UNIDOS主機(jī)配接TW32002型電離室（靈敏體積為1000cm3），該標(biāo)準(zhǔn)器具由國(guó)防科技工業(yè)電離輻射一級(jí)計(jì)量站檢定合并，其量值可溯源至國(guó)家基準(zhǔn)。利用該標(biāo)準(zhǔn)器分別測(cè)量距離各源有效中心1m處的空氣比釋動(dòng)能率值以及1m～5m處空氣比釋動(dòng)能率的分布，測(cè)量結(jié)果及討論見2.1節(jié)。

1.3.2輻射場(chǎng)均勻性的測(cè)量

本項(xiàng)目利用PTW-UNIDOS主機(jī)配接TW32005型電離室（靈敏體積為30cm3）對(duì)1m處輻射場(chǎng)均勻性進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果及討論見2.2節(jié)。

2　結(jié)果與討論

2.1空氣比釋動(dòng)能測(cè)量結(jié)果及不確定度分析

距離各放射源有效中心1m處，空氣比釋動(dòng)能率的測(cè)量結(jié)果如表2所示；不確定度分析如表3所示；1個(gè)照射裝置1m～5m處的縱向分布分別如圖1所示。

表2　距各放射源有效中心1m處空氣比釋動(dòng)能率測(cè)量結(jié)果

表3　空氣比釋動(dòng)能測(cè)量結(jié)果不確定度分析

圖1　空氣比釋動(dòng)能率縱向分布

由表2和表3可知，距離放射源1m處，空氣比釋動(dòng)能率范圍為0.258mGy/h～118mGy/h，相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel=7.8%（k=2）；由圖1可知，在距離放射源1m～5m范圍內(nèi)，各源空氣比釋動(dòng)能率在3%以內(nèi)與距離平方倒數(shù)成正比。

2.2輻射場(chǎng)均勻性測(cè)量結(jié)果

距離放射源1m處，輻射場(chǎng)均勻性測(cè)量結(jié)果如圖6所示。

圖2　輻射場(chǎng)均勻性測(cè)量結(jié)果

由圖2可知，在距離放射源1m位置處，與射束中心相對(duì)距離為±8cm位置，輻射場(chǎng)均勻性好于5%，由于測(cè)量所使用的電離室半徑為2.2cm，因此在射束中心相對(duì)距離為±10cm位置，輻射場(chǎng)均勻性好于5%。

3　結(jié)論

本項(xiàng)目所建立的防護(hù)水平γ射線空氣比釋動(dòng)能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，在距離放射源有效中心1m～5m的范圍內(nèi)，空氣比釋動(dòng)能率范圍為10μGy/h～118mGy/h，相對(duì)擴(kuò)展不確定度為Urel=7.8%（k=2）.；輻射場(chǎng)徑向分布在3%以內(nèi)滿足平方反比定律；在距離放射源1m處，5%均勻的輻射場(chǎng)尺寸為20cm；各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及檢定規(guī)程的要求，可開展場(chǎng)所監(jiān)測(cè)儀表及個(gè)人劑量計(jì)的檢定工作，為海南核電有限公司輻射防護(hù)監(jiān)測(cè)提供可靠的計(jì)量保障。

參考文獻(xiàn)

［1］用于校準(zhǔn)劑量?jī)x和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第1部分：輻射特性及產(chǎn)生方法［S］.GB/T 12162.1.

［2］輻射防護(hù)用X、γ輻射劑量當(dāng)量（率）儀和監(jiān)測(cè)儀檢定規(guī)程［S］.JJG393-2003.

［3］直讀式X、γ輻射個(gè)人劑量當(dāng)量（率）監(jiān)測(cè)儀檢定規(guī)程［S］. JJG1009-2006.

中圖分類號(hào)TL4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2016）165-0228-02

作者簡(jiǎn)介：鄭文君，海南核電有限公司。