新型拉曼光譜儀有助于核設(shè)施退役

【世界核新聞網(wǎng)站2020年8月11日報道】 雅各布集團(tuán)(Jacobs)和IS儀器公司(IS Instruments)研發(fā)了一種新型拉曼光譜分析儀，可用于在核設(shè)施退役過程中探測放射性污染物或其他有害物質(zhì)。

拉曼光譜分析的原理非常簡單：當(dāng)光照射物體時，物體分子會使入射光發(fā)生散射；大部為彈性散射，光的頻率不變，被稱為瑞利散射；部分為非彈性散射，光的頻率改變，被稱為拉曼散射；散射光與入射光之間的頻率差稱為拉曼位移；拉曼光譜儀主要就是通過拉曼位移來確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對固體、液體、氣體、有機(jī)物、高分子等物質(zhì)的定量和定性分析。拉曼光譜儀的應(yīng)用非常廣泛，在物理、化學(xué)、材料等很多領(lǐng)域均有應(yīng)用。但是，受到強(qiáng)輻射場等因素的影響，普通的拉曼光譜儀很少在核設(shè)施退役中得到應(yīng)用。

雅各布表示，在核場區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)拉曼光譜儀通常無法使用，這可能是因?yàn)樗鼈兙嚯x探測目標(biāo)不夠近，或者是探測信號受到強(qiáng)輻射場的影響。新型拉曼光譜系統(tǒng)對核工業(yè)來說是一個重要的突破，因?yàn)樗梢蕴綔y強(qiáng)輻射場中是否存在有害物質(zhì)。

使用該系統(tǒng)時，可以先利用遙控車輛或機(jī)械臂將探頭運(yùn)輸?shù)骄嚯x探測目標(biāo)僅兩米或更近的位置，然后利用光纜將信號發(fā)送給位于安全位置的顯示儀表。

在英國政府機(jī)構(gòu)創(chuàng)新英國(Innovate UK)的資助下，這一系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用，并被用于探測后處理廠使用的煤油和磷酸三丁酯中是否存在鈾或钚。

雅各布稱，歷史遺留的核設(shè)施有時會存在大量成分不明或未知的廢物。提高廢物表征能力有助于降低設(shè)施退役成本，并縮短退役周期。

(中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院 趙 宏 伍浩松)