医用放射性废液取样容器尺寸的最优化研究

医用放射性废液中核素放射性活度必须经监测满足相关标准后,该放射性废液方可排放,采用LaBr3(Ce)晶体探测医用放射性废液的核素活度,废液样品体积及其在探测器周围的分布情况直接影响探测效率,为此利用Geant4工具建立LaBr3(Ce)晶体探测模型,探索最优马林杯样品盒尺寸参数的变化规律,并在实验室利用?25.4 mm×25.4 mm的LaBr3(Ce)探测器和3D打印光敏树脂样品盒作验证实验。结果显示:单纯增加样品体积不能提高探测效率,随着样品体积增大,探测效率随样品盒环状部分深度方向的变化趋势趋于平缓。研究得到马林杯最优尺寸比例:环状部分深度(h2)和顶部半径(r)分别约为探测器晶体长度和空心腔直径的两倍,顶部半径(r)和样品盒高度(H)之比约为0.5。在最优化尺寸下,全能峰探测效率实验值与模拟结果一致,相对偏差优于2.5%。研究结果将为后续医用放射性废液监测装置在探测器选择、采样容器设计、加工及放射性废液监测量值溯源方法等方面提供重要的技术借鉴。

高氡背景对α放射性气溶胶监测仪响应的影响

α放射性气溶胶监测仪广泛用于核设施、铀矿采冶、核燃料加工、核电站及核医学等行业领域的辐射安全防护,高氡背景会干扰监测结果的准确性。本研究以某型α放射性气溶胶监测仪为实验对象,制备^(239)Pu滤膜参考源为测量标准,利用标准氡室进行不同氡背景下表面发射率响应、非线性及判断限(95%置信水平)测试,结果显示:1)高氡背景影响下,表面发射率响应均大于本底条件下的响应,在相同测量周期内,连续测量模式下的表面发射率响应大于精确模式,精确模式下测量精度更高;2)当^(239)Pu滤膜的表面发射率大于10^(4)min^(−1)·2πSr时,高氡背景影响减小,表面发射率响应的偏差小于5.3%(精确模式下仅2.9%);3)为保证监测结果的可靠,α放射性气溶胶监测的单次测量时长宜大于60 min。存在较高的氡背景时,应使连续采样测量时间大于24 h。研究方法对α放射性气溶胶监测仪在计量、生产和算法改进等方面具有重要的参考价值。

辐照对长江可培养微生物的影响及挑选指示微生物

以长江中下游区域的水体为研究对象,通过分离纯化手段,对不同辐照剂量下长江水样中可培养微生物种类、数量进行研究.结果显示:辐照引起可培养微生物数量大幅下降,但可培养微生物群落结构变得更加丰富.各菌属中,黄杆菌属(Flavobacterium)受辐照影响最大,培养得到的菌落比例下降了28.98%,芽孢杆菌属(Bacillus)对辐照耐受性极强,菌落比例上升了15.78%.同时发现了长江水体中具有指示价值的微生物d(Flavobacterium nitratireducens strain N1),为放射性污染的生物监测提供相关参考依据.

固定式环境γ谱仪量值溯源方法

对一台类似于固定式环境γ谱仪的自主研发Na I(Tl)γ谱仪开展基本性能测试实验。其本底计数率约为(647.1±0.4)s^(-1)(k=1),远大于JJG 417-2006《γ谱仪》检定规程要求的8 s^(-1)。在该本底计数率下,γ谱仪无法完成JJG 417-2006提出的刻度源、活度检测项目中放射性样品的测量。这表明JJG 417-2006不适用于固定式环境γ能谱仪。针对此问题,依据固定式环境γ谱仪使用环境、监测对象及技术指标,对其新的量值溯源方法进行了探讨。

低水平α、β放射性测量仪器计量性能的测试分析

低水平α、β放射性测量仪器通常采用闪烁体探测器和流气正比计数器探测器。参照JJG1100-2014流气正比计数器总α、总β测量仪检定规程和JJG 853-2013低本底α、β测量仪检定规程,实验测量了流气正比计数器和闪烁体型共15个型号的低水平α、β放射性测量仪器的本底、探测效率、串道比等主要性能参数,结果显示流气正比计数器总α、总β测量仪的本底较低、β探测效率较高,低本底α、β测量仪的α对β串道比较低,表明前者对β放射性的测量下限更低,后者较适用于α、β放射性混合样品的测量。

车载式放射性探测系统的性能与检测方法

介绍了车载式放射性探测系统的主要类型及其性能特点,分析了IAEA技术报告与核工业行业标准提出的计算、标定方法及其关键因素和存在的问题,探讨了影响车载式放射性探测系统性能的主要参数及对检测设备的要求。

干扰核素对便携式HPGeγ谱仪全能峰效率的影响

采用^(152)Eu点源作为干扰核素,模拟高本底复杂环境对^(57)Co、^(133)Ba低能核素全能峰效率的影响。用高、中、低能三种点源在距离便携式HPGeγ谱仪探头25 cm处,以不同次序叠加测量,分析所得全能峰效率与其单独放置时测量结果的相对偏差,并与固定式HPGeγ谱仪测量结果进行比较。结果显示:^(152)Eu点源对^(57)Co和^(133)Ba主要能量峰效率的影响量最大为7.1%,最小为1.3%;在三种特定叠加次序下,各能量峰效率的平均相对偏差均在4%以内。且与固定式HPGeγ谱仪测量结果一致。

α、β表面污染仪的应用与计量性能现状分析

简要介绍α、β表面污染仪的使用及数据处理方法,统计分析了2013、2016和2019年五种型号共630台α、β表面污染仪的计量检定数据,对上述型号仪器计量性能参数的历年变化情况进行了比对。总体上五种型号的α、β表面污染仪的表面发射率响应和相对固有误差基本相似,在测量重复性方面,进口α、β表面污染仪明显优于国内产品。

放射性薄层扫描仪检测用参考源研制与性能测试

采用半衰期较长、能量与PET-CT常用核素^(18)F接近的^(137)Cs核素,设计制作用于放射性薄层扫描仪检测的参考源,其中纯度检测参考源的活度量级为10^(5) Bq,最小分辨距离检测参考源活度量级为10^(4) Bq。实验表明:该参考源适用于检测放射性薄层扫描仪。检测结果显示,对于活度所占比例相差较大的样品,放射性薄层扫描仪的测量准确度更高,而缩短测量时间,有利于减少天然本底对测量结果的影响。

井型电离室轴向响应对放射性活度测量的影响

用137Cs 核素溶液实验测量最常用两种型号放射性活度计的井型电离室轴向深度与活度测量示值的关系,从中反映响应灵敏度的轴向变化情况。CRC-25R 型活度计响应最灵敏区域为井型电离室底部向上5 cm 范围内,区域内活度计示值变化为0.3%;RM-905a 型活度计响应最灵敏区域为井型电离室内距底面9~11 cm 范围内,区域内示值变化小于1%。

α、β表面污染仪表面发射率响应的影响因素

利用α、β系列标准平面源,对不同规格型号的α、β表面污染仪的主要计量性能参数进行测量,综合分析了探测器窗厚度及保护栅网阻拦率、探测距离、仪器的死时间修正等对表面发射率响应的影响。结果表明:不同规格型号的α、β表面污染仪表面发射率响应有明显差异,不同探测器窗的材料和厚度及保护栅网阻拦率、探测距离等均会对仪器的表面发射率响应产生影响,尤其是针对穿透能力较弱的α射线,应在确定α、β表面污染仪的表面发射率响应时对相关情况进行说明。α、β表面污染仪对不同表面发射率标准平面源的表面发射率响应受到死时间修正的影响,如果需要准确测定放射性活度值较高的表面污染,α、β表面污染仪示值建议使用对应检定测量点的表面发射率响应值进行修正。

液闪测量3H活度TDCR与ESCR法的比较

基于TDCR与ESCR两种不同的液体闪烁测量方法,使用两台液体闪烁计数器分别测量3H系列猝灭源,探测效率均随着猝灭程度的增加而降低,TDCR方法具有较高的探测效率,且测量值的偏差总体较小;采用ESCR方法测量猝灭指数较大的3H样品时,宜提前基于所用闪烁液的体积对3H的优值因子进行调试,并使用多组低测量效率的猝灭标准源来拟合猝灭曲线。

不同能量放射性核素在井型电离室中轴向响应的实验

为了验证井型电离室对不同能量放射性核素溶液轴向响应及其对放射性活度测量的影响,利用CRC-25R型放射性活度计,将^(125)I、^(131)I、^(18)F、^(137)Cs四种不同能量的放射性核素溶液源在井型电离室内沿中心轴向上移动,测量其放射性活度值的变化,得到轴向位置不同处放射性活度计示值与井型电离室底部的参考示值之比的变化规律,分析轴向响应对不同能量放射性核素放射性活度测量的影响。实验结果表明,不同能量放射性核素溶液其井型电离室轴向响应有明显差异,γ射线能量越高,放射性核素的放射性活度示值极大值的轴向位置越接近井底参考位置;对于γ射线能量较低的^(125)I核素,放射性活度示值极大值的轴向位置接近于井型电离室中部,其示值极大值与参考示值的相对偏差达到了8%,而接近井口处位置时放射性活度计示值与井底参考位置的相对偏差仅-2.9%。

膜电极对固体聚合物电解浓集水中氚的影响

固体聚合物氚电解浓缩法是浓集环境水中氚最安全高效的方法之一,其中装置的电解浓集因子为评价电解浓集水中氚的性能的重要指标。以电解浓集因子为评价指标筛选合适的阴阳极催化剂材料,实验探究温度对不同膜电极电解浓集水中氚性能的影响。结果表明:阳极为RuIrPt、阴极为Pt的膜电极具备更好的氚浓集效果;温度对RuIrPt/Nafion117/Pt膜电极的氚浓集性能和电解稳定性影响较大。在温度5℃的情况下,RuIrPt/Nafion117/Pt膜电极的氚浓集因子到达13.0±1.4。

微量铀分析仪校准方法

介绍了微量铀分析仪的原理和发展,分析了其校准的相关技术和要求。提出用稀硝酸体系低浓度的铀溶液作为标准物质。分析了环境温度对于仪器信号量的影响,校准时必需对温度进行控制。提出了使用相对固有误差来代表线性。

高温熔融金属表面爆炸沸腾过程的实验研究

针对核反应堆严重事故下高温熔融金属与过冷水间的爆炸沸腾过程开展可视化实验研究。研究分析不同的熔融金属在不同初始温度下的爆炸沸腾特性,以进一步探讨高温熔融金属表面的复杂沸腾相变过程及传热机理。在本研究中,金属样本包括铝、铅和铋。熔融金属的初始温度分别为700、750、800、850、900、1000℃。通过本研究得到了不同金属物性对FCI过程的影响,以及不同初始温度对爆炸沸腾过程中蒸汽生成量的影响,并讨论了影响高温熔融金属与过冷水间快速传热过程的因素。