侯鑫 姚飛 曹舟
摘 要:從核電站控制區(qū)出入口輻射監(jiān)測系統(tǒng)設備引入最小可探測活度(MDA),判斷限和探測限概念,并對計算公式進行推導,不同性質(zhì)的設備應采用不同的計算公式以計算其MDA,目的是幫助核電站相關設備運維從業(yè)者理解MDA的定義,掌握其在實際測量中的應用。
關鍵詞:最小可探測活度;MDA;控制區(qū)出入口輻射監(jiān)測系統(tǒng);核電站
核電站控制區(qū)出入口輻射監(jiān)測系統(tǒng),一般包含兩個部分:個人劑量監(jiān)測和管理子系統(tǒng)及污染監(jiān)測子系統(tǒng)。其中,污染監(jiān)測子系統(tǒng)的作用是對進出控制區(qū)的人員、進出廠區(qū)的人員和車輛、使用過的衣物、需攜帶出控制區(qū)的小物品的表面污染等進行監(jiān)測和管理。污染監(jiān)測子系統(tǒng)主要包括C1型全身污染監(jiān)測儀(測量γ污染)、C2型全身污染監(jiān)測儀(測量α和/或β污染)、衣物分揀儀(測量α、β、γ污染)、小物品污染檢測儀(測量γ和/或β污染)、車輛/人員γ輻射監(jiān)測儀等設備。對于污染監(jiān)測子系統(tǒng)中所包含的設備,最小可探測活度(MDA)是評價該系統(tǒng)設備的一個重要指標,本文就探測限值在核電站控制區(qū)出入口輻射監(jiān)測系統(tǒng)設備上的應用進行詳細闡述。
1 判斷限和探測限
在不同的應用場合下,判斷限或探測限都可以用來衡量設備的最小可探測活度。
判斷限,可理解為當凈計數(shù)/計數(shù)率(輻射測量數(shù)據(jù)-本底測量數(shù)據(jù))大于判斷限時,可認為在一定概率下樣品存在放射性。
探測限,可理解為當凈計數(shù)/計數(shù)率(輻射測量數(shù)據(jù)-本底測量數(shù)據(jù))大于探測限時,此樣品的放射性活度可被定量分析。
所以,判斷限,即為設備可判斷是否有污染的最小可探測活度;探測限,即為設備可定量分析的最小可探測活度。當設備測量到的結果小于判斷限時,就認為被測樣品的放射性含量低到無法被設備檢測到,通俗地認為設備沒有放射性玷污;當設備測量到的結果小于探測限時,就認為這個測量結果是沒有任何意義的,不能代表當前輻射的實際水平。
2 等時測量數(shù)學模型下的判斷限和探測限
5 討論
5.1 設備的最小可探測活度不等于設備可探測到的最小活度
由放射性測量中普遍存在的統(tǒng)計漲落現(xiàn)象,小于設備最小可探測活度的放射性并不意味著一定測量不到(無法報警),而大于設備最小可探測活度的放射性并非100%可以完全測量到(產(chǎn)品污染報警),其中都存在一定的概率,只是概率的大小不一致而已。
設備的最小可探測活度這一參數(shù)的引入,并非用于測量結果的表達,而是為實現(xiàn)具體的工作目標而選擇適當?shù)姆椒ɑ蛑贫ê侠淼姆桨?,以使測量結果的精度滿足預定的要求?;蛘哒f可以采用同測量一條件下的最小可探測活度指標來區(qū)分同類設備性能的優(yōu)劣。
5.2 第一類錯誤概率(誤報警率)不等于設備的誤報警概率
第一類錯誤概率(誤報警率)只是統(tǒng)計學上的一種理想模型下的參數(shù),該模型下所有測量結果的誤差引入只考慮統(tǒng)計漲落因素。而實際設備測量過程中,設備測量結果的誤差引入是多方面的,并非只受統(tǒng)計漲落一種因素的影響。所以設備計算最小可探測活度時,引用的誤報警率(第一類錯誤概率)并不等于設備實際測量過程中的誤報警概率。設備的誤報警概率可參考《IEC 62244-2006輻射防護儀器:國家邊境地區(qū)放射性和特殊核材料的探測用安裝的放射監(jiān)控設備》中的相關方法檢測。
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