LRAD 管道内两面源的放射性测量技术.PDFVIP

第 36 卷 第 10 期 核 技 术 Vol. 36, No.10 2013 年 10 月 NUCLEAR TECHNIQUES October 2013 LRAD 管道内两面源的放射性测量技术 李平川 1 庹先国 2,3 郑洪龙 2 刘明哲 1,3 吴雪梅 1 杨剑波 1,3 1 （成都理工大学核技术与自动化工程学院 成都 610059 ） 2 （西南科技大学 绵阳 621010 ） 3 （成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 成都 610059 ） 摘要 针对核设施退役管道中多点或大面积污染情况，采用自主研制的新型长距离 α探测技术(LRAD)测量系 统，开展了管道中不同参数下两面源（不同核素、不同面活度的 α 面源）污染影响特征的对比实验。实验结 果表明：两面源相对间距为 10 cm 时，探测效率均高于相对间距为 0 cm、20 cm、40 cm 三种情况，与理论分 241 239 析相吻合； Am 源距电离室近、 Pu 源距电离室远的测量结果大于两面源前后位置颠倒的测量结果；两个 面源同时测量值小于两个面源在相应位置单独测量值之和。所以多面源对 LRAD 测量值具有一定的影响规律， 可为管道内 α核素污染测量研究提供一定的技术参考价值。 关键词 长距离 α探测技术(LRAD)，两面源，探源距，相对位置 中图分类号 TL811 DOI: 10.11889/j.0253-3219.2013.hjs.36.100204 随着核工业的大力发展，必然导致放射性废物 素源发射的总 α粒子数不同，产生电离离子对结果 （例如管道、防护衣、工具等）的大量产生，亟需 也存在明显差异。为了查明管道中具有多个点或大 通过放射性污染测量技术，查明放射性污染水平， 面积的放射性污染情况，进一步完善多参数影响下 便于处理与处置。针对管道内放射性污染测量难的 的仪器刻度的关系模型。本文采用两个标准 α面源 问题，上世纪90 年代初期，MacArthur 等[1]提出了 （不同核素不同活度），模拟管中两个污染源进行多 长距离 α 探测技术(Long Range Alpha Detector， 源影响实验研究，并通过实验数据初步分析多源影 LRAD) 。LRAD 技术可以解决因 α粒子射程短、穿 响特征规律。 透能力弱，常规表面 α探测器难以精确、有效、实 时、非破坏性的探测异型管道内或不规则污染表面 1 LRAD 测量系统与探测原理 α 放射性活度的缺点。近年来，LRAD 技术的研究 1.1 LRAD 测量系统 较少。国内外已经研制出 LRAD 相关仪器，并找出 影响 LRAD 管道内表面 α放射性污染的多种关键影 实验采用课题组自主研制的新型LRAD 测量系 响因素[2–6]，开展了包括探源距(cm)、风速(m/s)、流 统[7]如图 1 所示，该系统由(1)探测单元(Detection 量(m3/h) 、测试管管长(cm)和管径(mm)等因素影响 unit) 、(2)空气驱动单元(Air drive unit)、(3) 电源供电 实验。通过建立多参数与测量值的关系模型[2,7–9] ， 单元(Power supply unit) 、(4)信号采集与处理单元 实现了对 α放射性污染源总活度大小的预测[10–12]， (Signal Acquisition and Processing unit)、(5)存储和显 且效果较好