【摘 要】近年來糖廠紛紛安裝使用含放射源的均衡進(jìn)榨計(jì)量控制系統(tǒng)，大大提高了榨糖效率。核子秤在糖廠的應(yīng)用成效有目共睹，而放射源的應(yīng)用在給糖廠帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時亦對環(huán)境造成了一定的影響。文章介紹了糖廠放射源的應(yīng)用的現(xiàn)狀，闡述了應(yīng)用過程中輻射環(huán)境污染、防護(hù)與管理措施。

【關(guān)鍵詞】糖廠;放射源;應(yīng)用;輻射;防護(hù)

0.前言

糖業(yè)是廣西的支柱產(chǎn)業(yè)，全國60%的糖產(chǎn)自廣西。制糖技術(shù)是糖業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來各個糖廠紛紛安裝使用含放射源的均衡進(jìn)榨計(jì)量控制系統(tǒng)，大大提高了榨糖效率。核子秤在糖廠的應(yīng)用成效有目共睹，而放射源的應(yīng)用給糖廠帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時亦對環(huán)境造成了一定的影響。在這項(xiàng)應(yīng)用中的輻射影響到底有多大，用什么方法可以減少影響呢？這就是本文討論的問題。

1.核子秤的工作原理

核子秤是用于測量連續(xù)通過傳送帶物料的流量及累計(jì)量的一種計(jì)量設(shè)備。它利用核輻射測量裝置獲得某一時刻輸送帶單位長度上的物料重量作為參比，利用測速裝置測到物料的運(yùn)動速度，將此兩路信號進(jìn)行處理從而計(jì)算出物料的流量及累計(jì)量。

在糖廠的核子秤應(yīng)用中，放射源的γ射線射穿透待計(jì)量的撕解蔗后，部分射線被撕解蔗吸收，部分射線被傳送履帶吸收，其余部分照射到電離室（一種探測電離輻射的氣體探測器），探測器內(nèi)產(chǎn)生帶電粒子，帶電粒子經(jīng)收集轉(zhuǎn)變成電流信號，電流信號經(jīng)過采集卡輸送到計(jì)量控制的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸送帶的速度、電流信號等進(jìn)行計(jì)算，從而得出撕解蔗的重量。一臺或多臺核子秤和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組合，根據(jù)撕解蔗重量與給定或設(shè)定值進(jìn)行比較，自動計(jì)算并輸出控制信號，控制輸送帶的傳送速度，從而控制撕解蔗的輸送量，保護(hù)了撕解機(jī)安全運(yùn)行，避免壓榨生產(chǎn)的尖峰負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)自動控制使相關(guān)設(shè)備工作在最佳狀態(tài)。這就是均衡進(jìn)榨計(jì)量自動控制系統(tǒng)。

2.核子秤周圍輻射環(huán)境狀況

核子秤的核心組成是放射源和電離室，放射源發(fā)出γ射線，電離室接收γ射線。

糖廠核子秤使用的放射源絕大部分是137Cs，射源分類屬Ⅳ或Ⅴ類。放射源體只有黃豆般大小，被密封放在貯源容器中，使用不會產(chǎn)生放射性液體和氣體。貯源容器對放射源已經(jīng)有合理的輻射屏蔽，貯源容器表面的輻射劑量率在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的輻射劑量水平范圍內(nèi)。貯源容器上有一個源閘開關(guān)，打開源閘射線就從源窗的小孔射出。γ射線射穿撕裂甘蔗、傳送履帶到達(dá)電離室。貯源容器的源窗有一定的準(zhǔn)直作用，但隨著照射距離的增加準(zhǔn)直效果就會變差，加上射線的散射、反射作用，糖廠核子秤電離室周圍γ輻射空氣吸收劑量率測值會較大。

糖廠核子秤安裝位置、放射源安裝個數(shù)和位置根據(jù)各自需求略有差別，糖廠使用均衡進(jìn)榨計(jì)量自動控制系統(tǒng)一般安裝兩個核子秤，分別放在第一撕解機(jī)和第二撕解機(jī)后方。下表是廣西某糖廠工作狀態(tài)下核子秤周圍環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果：

從監(jiān)測結(jié)果可知在核子秤正常工作時，放射源貯源容器表面5cm處的γ輻射空氣吸收劑量率為7610nGy/h，距放射源貯源容器表面50cm處的γ輻射空氣吸收劑量率為408nGy/h；距輸蔗履帶1m處γ輻射空氣吸收劑量率為247nGy/h，2m處為117nGy/h，到5m處基本達(dá)到環(huán)境本底水平；電離室正下方的γ輻射空氣吸收劑量率為364nGy/h。

3.核子秤輻射防護(hù)建議

(1)嚴(yán)格的管理制度。糖廠的核子秤安裝在糖廠的壓榨車間，糖廠應(yīng)該制定嚴(yán)格的管理制度，無關(guān)人員嚴(yán)格進(jìn)入壓榨車間靠近核子秤。并且要在核子秤旁邊明顯的位置放置的“當(dāng)心電離輻射”的安全標(biāo)識。

(2)防護(hù)措施。輻射防護(hù)應(yīng)從三個方法入手：時間、距離和屏蔽防護(hù)。平時我們測的輻射是γ輻射空氣吸收劑量率，照射的時間越長，收到的輻射劑量越大。因此車間巡視員和清潔工必須要靠近核子秤作業(yè)時應(yīng)該注意工作效率，迅速完成，迅速離開。同時注意作業(yè)時的站位應(yīng)盡量距離放射源和電離室遠(yuǎn)一些。有條件的糖廠還可以在人員容易到達(dá)的核子秤周圍安裝圍欄和鉛板。鉛板是良好輻射屏蔽材料。

4.總結(jié)

核子秤的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了甘蔗的非接觸準(zhǔn)確計(jì)量，與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組合成的均衡進(jìn)榨計(jì)量自動控制系統(tǒng)更是改變了手動控制甘蔗榨量而致的落蔗不均衡、時停時榨，生產(chǎn)不正常且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的狀況，在糖廠生產(chǎn)中有著其他技術(shù)無法替代的優(yōu)點(diǎn)，使企業(yè)蔗糖生產(chǎn)在保障質(zhì)量的同時也為公司創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。從廣西某糖廠工作狀態(tài)下核子秤周圍環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果來看，核子秤周圍的γ輻射空氣吸收劑量率較大，但是在距輸蔗履帶5m處測值已經(jīng)基本到達(dá)環(huán)境本地水平。只要糖廠管理到位，防護(hù)配備核子秤的應(yīng)用不會對人員健康造成影響。 [科]