鄭文君海南核電有限公司，海南?？凇?72700

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核電廠防護水平γ射線空氣比釋動能標準裝置的建立

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)測儀表在核電站穩(wěn)定運行中發(fā)揮著重要作用。根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定，輻射劑量監(jiān)測儀表均為強制檢定計量器具，其常規(guī)檢定需在γ射線空氣比釋動能標準裝置中進行。經(jīng)實驗確定，海南核電有限公司所建立的防護水平γ射線空氣比釋動能標準裝置，在距離放射源有效中心1m～5m的范圍內(nèi)，空氣比釋動能率為10μGy/h～118mGy/h，Urel=7.8%（k=2）；輻射場徑向分布在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)輻射場均勻性＜5%。結(jié)果表明，該標準裝置各項技術(shù)指標均滿足相關(guān)國家標準及檢定規(guī)程的要求，可開展外照射輻射劑量監(jiān)測儀表的檢定工作。

關(guān)鍵詞海南核電；γ射線；空氣比釋動能；標準裝置

防護水平γ射線空氣比釋動能參考輻射是國際標準ISO4037-1和國家標準GB/T12162.1［1］所要求的參考輻射場的一部分，同時JJG393-2003［2］、JJG1009-2006［3］等計量檢定規(guī)程也分別提出了對于γ射線參考輻射計量性能的要求，因此，防護水平γ射線空氣比釋動能標準裝置的建立將為海南核電有限公司輻射監(jiān)測儀表計量特性的確定，提供不可替代的計量保障手段和平臺。本項目的目的是建立防護水平γ射線空氣比釋動能計量標準裝置，為海南核電有限公司輻射監(jiān)測儀器儀表提供檢定服務。保障對象主要為輻射防護用X、γ輻射劑量當量（率）儀和監(jiān)測儀以及直讀式X.γ輻射個人劑量當量（率）監(jiān)測儀。

1　裝置與實驗

1.1γ射線空氣比釋動能計量標準裝置的建立

γ射線空氣比釋動能計量標準裝置的建立依據(jù)GB/ T 12162.1-2000《用于校準劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應的X和γ參考輻射第1部分：輻射特性及產(chǎn)生方法》進行。主要包括2部分內(nèi)容：1）照射系統(tǒng)、實驗平臺系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的建立；2）輻射場特征參數(shù)的確定。

1.2照射系統(tǒng)、實驗平臺系統(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實驗平臺系統(tǒng)的建立

本項目所建立的實驗平臺系統(tǒng)可為輻射監(jiān)測儀表的檢定和校準提供穩(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

本項目所設計的控制系統(tǒng)可實現(xiàn)如下功能：照射裝置控制、實驗平臺控制；安全、故障狀態(tài)以及各源、各檢定點劑量率等信息顯示等；同時具備檢定數(shù)據(jù)及證書管理功能，可根據(jù)實驗數(shù)據(jù)實時打印并存儲檢定證書或檢定結(jié)果通知書。

1.3輻射場特征參數(shù)的確定

1.3.1空氣比釋動能率的測量

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

1.3.2輻射場均勻性的測量

本項目利用PTW-UNIDOS主機配接TW32005型電離室（靈敏體積為30cm3）對1m處輻射場均勻性進行測量，測量結(jié)果及討論見2.2節(jié)。

2　結(jié)果與討論

2.1空氣比釋動能測量結(jié)果及不確定度分析

距離各放射源有效中心1m處，空氣比釋動能率的測量結(jié)果如表2所示；不確定度分析如表3所示；1個照射裝置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處空氣比釋動能率測量結(jié)果

表3　空氣比釋動能測量結(jié)果不確定度分析

圖1　空氣比釋動能率縱向分布

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

2.2輻射場均勻性測量結(jié)果

距離放射源1m處，輻射場均勻性測量結(jié)果如圖6所示。

圖2　輻射場均勻性測量結(jié)果

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

3　結(jié)論

本項目所建立的防護水平γ射線空氣比釋動能計量標準裝置，在距離放射源有效中心1m～5m的范圍內(nèi)，空氣比釋動能率范圍為10μGy/h～118mGy/h，相對擴展不確定度為Urel=7.8%（k=2）.；輻射場徑向分布在3%以內(nèi)滿足平方反比定律；在距離放射源1m處，5%均勻的輻射場尺寸為20cm；各項技術(shù)指標均滿足相關(guān)國家標準及檢定規(guī)程的要求，可開展場所監(jiān)測儀表及個人劑量計的檢定工作，為海南核電有限公司輻射防護監(jiān)測提供可靠的計量保障。

參考文獻

［1］用于校準劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應的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］輻射防護用X、γ輻射劑量當量（率）儀和監(jiān)測儀檢定規(guī)程［S］.JJG393-2003.

［3］直讀式X、γ輻射個人劑量當量（率）監(jiān)測儀檢定規(guī)程［S］. JJG1009-2006.

中圖分類號TL4

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2016）165-0228-02

作者簡介：鄭文君，海南核電有限公司。