放射性气体^(37)Ar监测方法与系统发展现状概述

^(37)Ar属于地下核爆炸特征活化产物,是全面禁止核试验条约组织(CTBTO)规定的核爆试验现场视察的核查核素,因此对采集的^(37)Ar气体活度浓度进行精准的现场或实验室测量尤为关键。对^(37)Ar的特性、取样纯化技术与活度测量方法进行搜集整理,归纳了国内外现场或实验室测量的先进装置与技术现状,为^(37)Ar活度浓度相关监测等应用领域提供技术支撑。

正比计数器测量气体核素活度中小幅度脉冲漏计数修正的Geant4模拟研究

采用内充气正比计数管进行放射性气体核素活度绝对测量的方法中,对小幅度脉冲计数损失进行合理修正是准确获得活度测量结果的关键。本工作以3种典型的放射性气体核素37 Ar、3H和85 Kr为例,利用Geant4蒙特卡罗模拟软件,对气体核素活度绝对测量过程中阈值以下漏计数损失修正进行了研究。结果表明:在核素37 Ar活度测量中,小脉冲漏计数主要为电子俘获过程释放的X射线所产生的“壁效应”计数损失,可通过计数率-气压倒数外推的方式进行修正;核素3H衰变释放的β射线能量较低,小脉冲漏计数主要来自于β射线的低能端,可在低计数阈值条件下采用能谱外推的方式予以修正;核素85 Kr测量过程中,计数损失主要来源于高能β射线产生的“壁效应”损失,需依次采用β能谱外推和气压外推的方式进行修正。采用以上方法,可消除小幅度脉冲损失产生的影响。

修复植物生物解吸脱除重金属实验研究

以天津市公路绿化带大叶黄杨为修复植物,采用生物解吸法及火焰原子吸收分光光度法,研究了标准筛筛径、浸泡温度、浸泡时间、真空度和减压时间对脱除材料内重金属Cr、Cu、Zn和Pb的脱除作用。结果表明,真空度、浸泡时间对Cr、Cu、Zn和Pb的脱除作用较明显,减压时间对Cr、Cu、Zn和Pb的相对脱除率最为显著。Zn和Cu的迁移性较高,调节各操作参数对脱除Zn、Cu的作用较明显,其平均脱除值和平均脱除率均较高。本底值高低对脱除Zn、Cu和Cr、Pb影响较大。Cr和Pb对筛径和减压时间敏感性较强,对浸泡温度、浸泡时间及真空度敏感性较差。认为基于生物解吸法通过选择适宜的操作参数对脱除修复植物内部分重金属有积极的作用。

基于可靠性的输气管道地区升级风险评价方法

随着我国经济快速发展和城镇化趋势,长输管道面临地区等级升级和风险水平剧增的问题。为解决管道地区等级升级的安全隐患,应采用定量风险评价方法,制定针对性风险缓解措施。鉴于基于失效数据库的修正法的缺陷,基于可靠性的极限状态方法计算管道失效概率和后果程度;引入国际公认的ALARP风险可接受准则,评定管道地区升级的个人风险和社会风险,提出应用定量风险评价方法选定管体/防腐层修复、内检测、加装盖板/警示标识、增加埋深/壁厚、降压和改线措施的原则,对于保证输气管道安全运行具有重要意义。

基于优化GM(1,N)模型的油气管道腐蚀速率预测

为了提高油气管道腐蚀速率的预测精度,解决样本缺失情况下管道剩余寿命的预测问题,通过斯皮尔曼相关系数和随机森林算法寻找腐蚀因素中相关性较高的变量,去除相关性较高但重要性较低的变量,采用人工蜂群算法(ABC)对GM(1,N)模型的背景值进行动态优化,形成优化GM(1,N)模型,并对不同模型的预测结果进行了对比。结果表明,腐蚀因素中一些变量存在较强的相关性,筛选出重要性较高且相关性较小的5个变量,分别为土壤电阻率、含盐量、氧化还原电位、含水量和硫化物质量分数;与GM(1,10)和GM(1,6)模型相比,优化的GM(1,6)模型在训练阶段和预测阶段的平均相对误差均大幅降低,分别为1.52%和2.03%,预测结果更接近实际值,说明了降低因素冗余性和对背景值进行优化的必要性。该优化模型可为油气管道腐蚀速率的准确预测提供实际参考和借鉴。

《环境及生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》标准解读

γ能谱分析作为可给出γ放射性核素种类及活度的一种快速分析方法,被广泛应用于环境和生物样品中γ放射性核素的测量。《环境及生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》(GB/T 16145—2022)已经发布,并于2023年7月1日起实施,替代《土壤中放射性核素的γ能谱分析方法》(GB/T 11743—2013)、《水中放射性核素的γ能谱分析方法》(GB/T 16140—2018)、《生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》(GB/T 16145—2020)和《空气中放射性核素的γ能谱分析方法》(WS/T 184—2017)等4项标准。本文就标准修订的背景、主要修订的内容和依据和一些需要探讨的问题进行了简要说明,以期能为土壤、水、生物、空气及类似基质样品的放射性检测提供有用的参考。

长输高压天然气管道高后果区的识别及风险管理策略分析

在我国天然气输送中普遍使用的是高压天然气管道,在此背景下,长输高压天然气管道高后果区的风险识别非常重要,其主要任务是检测、识别管道,并对高后果区进行有效的管理。为确保后续工作的顺利进行,应及时找到问题解决办法,才能有效地预防因天然气泄漏而导致的事故,从而保障天然气运输的安全与稳定。本文重点阐述了在长输高压天然气管道高后果地区的风险识别和管理,为有关部门提供借鉴。

基于Geant4模拟^(37)Ar活度测量计数损失的修正方法

目的 采用内充气正比计数器开展放射性惰性气体^(37)Ar活度绝对测量时,需要对计数器阈值以下的计数损失进行修正。方法 利用Geant4蒙特卡罗模拟软件,构建正比计数器模型并获得^(37)Ar能量沉积谱,模拟分析计数损失产生原因及修正方法。结果 模拟计数器工作压强60 kPa下对光子探测效率,结果仅为38.7%,漏计数损失主要来源于光子逃逸产生的壁效应,可通过增大工作气体压强的方式减小,并通过外推的方式予以修正。模拟压强100 kPa下,壁效应影响为4.4%,与实验偏差在0.6%以内。结论 可利用Geant4确定计数器阈值以下漏计数修正因子,从而实现正比计数器法对^(37)Ar活度的准确测量。

利用数字化仪实现α、β平面源表面粒子发射率的绝对测量

目的 为验证数字化仪代替传统电子学插件进行放射性核素测量的有效性和准确性。方法 基于大面积流气式多丝正比计数器2πα、2πβ表面粒子发射率测量装置,采用CAEN公司开发的DT5730型数字波形采样器对α平面源^(241)Am和不同能量的β平面源核素^(14)C、^(36)Cl和^(90)Sr-^(90)Y进行波形信号采集、幅度分析和数据处理。结果 在电子学阈值、高压等实验条件一致情况下,经死时间、本底修正后得到的α、β表面粒子发射率结果与基于插件定标器得到的测量结果偏差均在0.6%以内,在不确定度范围内相一致。结论 数字化仪可有效替代传统电子学插件实现α、β信号的采集和处理,实现α、β发射率准确测量。