全局减方差方法在大空间γ辐射场计算中的应用

为了提高大空间γ辐射场全局计算效率,开展了全局减方差(Global Variance Reduction,GVR)方法在大空间γ辐射场计算中的应用研究。针对计数栅元/网格体积差异造成的过度分裂问题,引入体积修正因子修改全空间权窗参数。体积修正后的基于通量的GVR方法计算的全局品质因子(FOMG)比直接模拟提高约39倍。针对非计数区计算耗时问题,提出了非计数区修正方法,使得FOMG因子进一步提高40%。在引入体积和非计数区修正的基础上,在大空间γ辐射场计算中与基于粒子误差、权重、径迹、数目、能量、碰撞和通量的7种GVR方法进行对比。结果表明:7种GVR方法计算的FOMG因子比直接模拟提高2~3个量级,基于误差的标准差σ降低2~3个量级;而基于权重的GVR方法计算的FOMG因子比直接模拟提高2304倍,在所有GVR方法中减方差效果最好。在基于通量的GVR方法中引入光滑因子SI后,模拟计算的权窗下限随SI增加而减小,FOMG因子随SI的增加先增加后减小。当SI=0.8时,该方法计算的FOMG因子最大,比直接模拟提高3246倍。

成都地铁环境氡浓度与γ辐射水平调查研究

为掌握成都市地铁环境空气中氡浓度水平和γ辐射污染状况。采用固体径迹蚀刻法和瞬时测量法分别对成都地铁站内氡浓度水平和γ辐射水平开展调查研究,并对测量数据比较分析。成都地铁氡浓度测量结果范围为(9.7~32.5)Bq/m^(3),均值为(18.3±4.3)Bq/m^(3),相较国内其它城市地铁站内氡浓度偏低;成都地铁站内γ剂量率范围为(74.9~82.6)nSv/h,均值为(78.8±1.0)nSv/h,低于成都地区室内环境γ剂量率均值。估算出地铁工作人员因地铁环境氡吸入与γ辐射照射所致年有效剂量约0.30 mSv,远低于标准限值。调查研究表明成都地铁环境中的氡浓度和γ辐射水平不会对地铁工作人员造成额外的辐射危害。

基于特征融合并行优化模型的环境γ辐射剂量率数据分析与预测

核电辐射环境监测网(ERMS)能提供实时、连续的监测数据,是核电最重要的外围监督性设施,为辐射环境评估提供数据依据。为掌握影响辐射数据质量的特征要素与及时发现环境的辐射异常,开展高压电离室探测器(HPIC)剂量率数据的特征挖掘与预测研究,提出一种基于奇异谱分析算法(singular spectrum analysis,SSA)的γ辐射剂量率数据预处理方法,从其历史数据中学习涨幅趋势和拐点细节变化;针对数据的多维度特点,设计一种特征融合并行优化模型预测框架,以福建宁德核电站外围11个自动站辐射监测数据、天顶方向总电子含量(VTEC)数据进行实验验证。实验结果表明,该模型对环境γ辐射剂量率预测取得了较好的预测性能与精度。

γ辐射剂量率监测方法比较分析

本文通过使用便携式γ辐射剂量率仪即时测量、辐射环境自动监测站自动连续测量、热释光测量系统累积剂量测量、通过土壤中放射性核素间接推算四种监测方法测量γ辐射剂量率,并比较分析测量结果,探讨分析不同方法差异性的原因。在稳定辐射场测量时,各方法测量结果基本一致。室外辐射环境水平测量时,各方法均未扣除宇宙射线响应时,自动连续测量值>累积剂量监测值>即时测量值>间接推算值(不含宇宙射线贡献),扣除宇宙射线响应后,间接推算值(不含宇宙射线贡献)>即时测量值。在辐射环境测量时,可互补使用四种方法以准确测定γ辐射水平。

基于LoRa的γ辐射监测系统设计及应用

核能科学与技术和人们的生活联系紧密,但同时核辐射也可能危害人们的身体健康,因此需要加强对核辐射的监测。有线核辐射监测系统布线复杂、施工周期长、成本较高,且移动性差、故障排查较为困难。为了满足便捷测量γ辐射环境的需求,基于LoRa无线通信技术,设计了γ辐射监测系统。该系统的主要功能包括数据采集、数据处理及数据传输,采用硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)闪烁体探测器进行数据采集,STM32单片机作为核心处理器对采集的数据进行处理、打包,由LoRa无线通信模块进行数据传输。针对可能存在的因复杂电磁环境、传输距离等因素导致监测系统断线及数据传输频繁时造成的区域内信道拥堵问题,设计了动态最优路径通讯算法,通过筛选中继节点,寻找最优重连路径以及实现数据发送的优先级分配。实际测试结果表明:闪烁体探测器测试辐射数据结果可靠,且基于LoRa的γ辐射监测系统数据传输稳定性达到99.57%以上。该系统具有组网灵活、传输距离远、成本低、拓展性强等优点,具有广泛的应用前景。

淮山药零余子^(60)Co-γ辐射的诱变效应

为探讨^(60)Co-γ辐射对淮山药主要性状的诱变效应,开创淮山药育种的新路径,以南方生态型淮山药品种桂淮5号零余子为材料,开展^(60)Co-γ射线辐射诱变研究,并根据育种目标对辐射第一代(M1)的变异性状进行选择。结果表明:(1)一定剂量范围内^(60)Co-γ射线对淮山药零余子发芽、成苗有极显著的抑制损伤作用,辐射剂量与发芽率一元线性回归方程为y=‒0.8776x+103.37,据此其半致死剂量、临界剂量分别为^(60).8 Gy和72.2 Gy;(2)40 Gy辐射处理对淮山药零余子M1代群体萌芽及生长发育没有抑制作用,相反表现出一定的促进作用。(3)辐照处理诱导零余子M1代群体块茎增长增粗、增加单薯重量。(4)辐照处理诱导零余子M1代个别单株块茎丛生分枝,薯形由长柱形变异为不规则的块状,单薯重量大幅度提高;100 Gy处理尤为明显,出现机率达到了该处理收获株数的90%。(5)辐射处理诱导零余子M1代出现具有双胞薯明显变异的单株,^(60)Gy处理的出现机率最高,占该处理收获株数的8%。试验从M1代筛选获得了18个双胞薯、11个大型薯和1个开雌花等表现差异明显的单株。结果表明,淮山药辐射诱变育种具有良好的应用前景,并为淮山药新品种、品系选育提供了基础材料。

基于结构特征对齐的γ辐射环境场景图像配准方法

针对γ辐射环境场景图像中位置、形状、颜色多样的斑块噪声在图像配准过程中比场景信息更加显著,严重干扰场景信息的特征表达,导致场景图像难以实现准确图像对齐的问题,本文提出一种联合去噪策略与结构特征对齐的γ辐射环境场景图像配准方法,该方法从降低噪声干扰和改善场景信息的特征表达两个方面提升配准精度。首先,针对γ辐射环境场景图像中斑块噪声多样性的问题,通过金字塔滑动取样策略将γ辐射环境场景图像下采样为无损子图像集,使斑块噪声被拆分为子图像中的孤立点噪声,并利用中值滤波方法对此类噪声进行去除。其次,针对场景信息特征显著性不足的问题,采用Sobel边缘特征提取方法获取场景信息的稳定结构特征,实现对斑块噪声边缘弱纹理的抑制及场景信息特征表达的提升。最后,利用傅里叶-梅林变换方法进行结构特征的准确对齐,实现γ辐射环境场景图像的准确配准。在^(60)Coγ辐射环境采集的图像上进行了大量对比实验,待配准图像的尺度量解析误差小于0.01,旋转量解析误差小于0.4°,平移量解析误差小于±0.6像素,实验结果表明了本文方法的有效性。

有关《中国的天然γ辐射剂量率水平》一文几个问题的探讨

《中国的天然γ辐射剂量率水平》一文对联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)1993年报告中采用的国家环保局的全国天然γ辐射剂量率水平调查结果的可靠性提出了质疑,本文就该文中提及的几个问题进行了探讨。关于天然γ辐射水平实测值与计算值的比较的问题,指出原文的结论是没有考虑必要的含水率修正所致;经10%土壤含水率修正后,卫生部实测值较计算值至少高约10%,而国家环保局实测值与计算值相差在5%以内。通过对FD-71闪烁辐射仪在刻度、对天然γ辐射的响应以及测量误差等方面的分析,指出了能量响应严重依赖于环境γ谱中238U、232Th相对含量(相对于40K)的FD-71,在测量天然γ辐射水平中,采用同一响应因子是其系统偏高的主要原因。同时也对在环保局天然γ辐射水平调查中用于质量保证的AEI高气压电离室,分析了对环境辐射和宇宙辐射的响应,给出了1986～2002年间由中国计量科学研究院的定期检定结果(年度变化小于0.1%),说明其适合于环境γ辐射水平的测量。本文还简要讨论了关于我国湖、库、海面γ辐射水平测量的问题。

某核设施外围环境γ辐射剂量率分析

核设施外围环境γ辐射剂量率是环境保护工作中的重点监测对象。采用瞬时测量、热释光测量以及自动站连续测量3种方法分析了四川某核设施外围2011—2021年的环境γ辐射剂量率、周边居民辐射累积剂量以及这3种方法对监测结果的影响。结果表明,该核设施运行未对周围环境辐射水平造成显著影响;瞬时测量和自动站连续测量监测数据较为稳定,热释光测量易受周围环境影响造成数据波动。因此,在采用热释光测量法开展辐射环境监测时应加强对热释光剂量片布放、收取、运输、测量等环节的质量控制,并开展热释光剂量片宇宙射线响应值的测量。

外源激素和^(60)Co-γ辐射对苜蓿愈伤组织分化及内源激素水平的影响

为探讨外源激素和^(60)Co-γ辐射对苜蓿愈伤组织分化和内源激素水平变化的影响,本研究以未辐射和辐射苜蓿种子(辐射剂量600和800 Gy)植株叶片诱导的愈伤组织和分化苗为试验材料(标记为CK,G600,G800),将愈伤组织在附加2,4-D与6-BA的MS培养基中进行分化培养,利用高效液相色谱法测定愈伤组织和分化苗中3种内源激素水平的变化。结果表明:MS培养基附加激素浓度为2.00 mg·L^(-1)2,4-D和1.00 mg·L^(-1)6-BA时,CK,G600,G800愈伤组织芽点分化率分别为100%,375%,115%,带芽点愈伤组织在无激素MS培养基均可分化出根、茎和叶。分化苗CK,G600,G800根、茎和叶的IAA含量均低于愈伤组织,GA 3含量高于愈伤组织,ABA含量在根中最高,IAA/ABA比值在愈伤组织中最高,GA 3/ABA和IAA/GA 3比值在茎中最高。因此,外源和内源激素水平的变化可实现苜蓿愈伤组织芽点产生和再分化,一定剂量辐射处理可促进苜蓿愈伤组织再分化,并影响内源激素水平的变化。

溴化铈闪烁探测器双能定向γ辐射取样技术研究

定向获取放射性待测体中放射性元素含量或放射性活度是地质勘查和放射性污染调查的一项重要工作。在定向γ辐射取样过程中,非待测体区域γ射线对测量结果形成极大干扰。本文基于同一放射性衰变系列中高、低能量γ射线在溴化铈闪烁探测器铅屏蔽层中线性衰减系数的差异,设计了一种溴化铈闪烁探测器双能定向γ辐射取样探头。当以214Bi放出的0.609 MeV、1.764 MeV γ射线为探测对象时,使用蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)数值模拟得出双能定向γ辐射取样探头的最佳铅屏蔽层厚度为6 mm,定向比例系数为a=0.268、A=0.451。经4种干扰辐射体蒙特卡罗数值模拟和两个镭源物理实验验证表明,采用该定向比例系数得到的双能γ辐射探头铅屏蔽张角以内0.609 MeV的γ射线计数值与MC模拟值的平均相对误差为0.63%;经两个镭源物理实验验证表明,张角以内的0.609 MeVγ射线计数值与实测值的相对误差为±2.52%以内。在放射性混合标准模型和三个放射性模型上进行双能定向γ辐射取样结果表明,设计的新型双能定向γ辐射取样探头具有定向γ辐射取样功能,实测模型中铀含量与模型推荐值的相对误差均小于5%。

基于多元重映射的γ辐射场景图像增强方法

辐射场景下CMOS图像传感器受高能光子影响,成像图像存在对比度不足、偏色等视觉退化问题,严重干扰γ辐射场景的清晰化可视化效果。为提升场景视觉图像质量,提出一种基于多元重映射的γ辐射场景图像增强方法,从提升图像对比度和消除颜色失真2个方面实现γ辐射场景的清晰可视化效果。针对γ辐射场景图像对比度不足的问题,利用限制对比度直方图均衡方法在抑制图像结构信息过度增强的同时提升图像对比度。针对γ辐射场景图像偏色的问题,采用颜色直方图重映射方法改善各颜色分量动态响应不均衡。通过分段非线性重映射对亮、暗区域进行不同程度的校正,解决在对比度提升及颜色校正过程中因亮暗像素同等尺度调节引起的图像局部过调问题。在真实γ辐射场景图像上进行多组对比实验,结果表明,相比典型图像增强方法,该方法在颜色、对比度、信息熵量化指标及视觉呈现中均取得较优的效果,图像质量综合评价指标最高可为3.140 76。

田湾核电站2004-2022年环境γ辐射剂量率连续监测分析

田湾核电站建设了环境γ辐射剂量率连续监测站用于监测电站周边环境γ辐射水平。本文统计了田湾核电站环境γ辐射剂量率连续监测站点2004年至2022年电站周边环境γ辐射监测结果,并对电站不同运行阶段周边环境γ辐射监测结果进行显著性检验,发现电站正常运行对于环境γ辐射水平的影响相对于环境因素的影响可以忽略不计,而环境γ辐射水平年度间的波动主要受周边环境的影响。

太阳辐射对环境γ辐射测量的影响研究

太阳辐射是地球主要外来能量源,随着地球围绕太阳的周期性运动,太阳辐射对地表环境贡献的辐射呈现不同的变化。本文在借鉴国内外研究成果基础上,研究太阳辐射对地球环境γ辐射变化的影响,合理地制定监测计划。研究发现:阴天和晴天的条件下,太阳辐射增强时,环境γ辐射水平会下降,并在太阳辐射作用的时段内,γ辐射水平更稳定,更有利于监测数据比对分析。

基于时间序列分析的环境γ辐射剂量率数据预处理方法研究及评估

环境γ辐射剂量率数据处理与利用已经成为目前环境质量监测领域的热点之一。本文通过对γ辐射剂量率数据进行统计学分析、清洗及降噪等处理,提出了基于时间序列分析的γ辐射剂量率数据预处理方法,设置了基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的有监督特殊数据检测模型,并评估包含数据集成、数据分析、数据清洗、数据变换、数据转换的数据预处理方法对特殊数据检测模型的影响。结果表明,经数据预处理后,数据质量提高,特殊数据识别在准确率、精确率、召回率、F1-分数方面得到了明显改善,数据预处理为后续进一步的数据挖掘及特殊数据研究奠定了良好基础。

两款γ辐射剂量率仪的宇宙射线响应对比

通过对比两款不同类型的γ辐射剂量率仪的宇宙射线响应因子,并与经验计算值进行比较,对比得出两款γ辐射剂量率仪对宇宙射线的响应水平,了解其宇宙射线响应因子和校准因子差值。方法:2018—2020年,使用6150-b型γ辐射剂量率仪和RSS-131型γ辐射剂量率仪陆续在我国黑龙江、吉林、河北、山东、安徽、福建等地完成湖库水面上的宇宙射线响应测量工作。结果:6150-b型和RSS-131型γ辐射剂量率仪对宇宙射线响应因子的范围分别处于0.94~1.07和0.73~0.84。6150-b型γ辐射剂量率仪测量数据离散性较大,RSS-131型γ辐射剂量率仪对宇宙射线响应值较大。两款仪器测量结果稳定,其测量结果均保持较高的线性。

无人机搭载γ辐射测量系统抛投装置的研究

随着核技术应用与核工业的发展,辐射安全测量是一项重要的工作。近年来,无人机的技术革新为辐射测量和无人机的结合发展提供了新思路。目前我国尚无无人机装置与辐射探测技术整合研发工作报道。通过对无人机上搭载γ辐射探测系统及其抛投装置进行电路设计和软件控制模拟,基本实现了无人机搭载搭载γ辐射测量系统及其抛投装置的研发,测试结果基本满足性能要求。

γ辐射试验装置的设计

介绍了一套为γ射线监测仪表检定及核动力装置辐射防护与监测设备研制、屏蔽材料性能试验服务的γ辐射试验装置.同时给出了该试验装置γ辐射场的测试结果.

大亚湾核电站周围环境原野和室内γ辐射水平现状调查

为了对大亚湾核电厂陆地γ辐射水平调查提供参考,本文对大亚湾核电站厂厂址中心区半径50km范围内陆地环境原野和室内γ辐射空气吸收剂量率水平进行调查。本次测量原野点29个,室内点33个。调查结果显示,该区域的原野和室内γ辐射水平处于正常水平。

兼用于γ辐射低剂量率试验的标准化Co-60辐射场的建立

阐述了具有兼容性的标准化Co-60 γ辐射场的设计与建立,包括γ辐射束控制装置和球面辐照架等的研制,获得了多功能、高质量的γ辐射场,适用于辐射剂量测量仪器检定/校准和辐照耐用性试验研究;一系列辐射场参数的实验测量数据表明,新建γ辐射场是安全、有效的。