NaI(Tl)就地探测器测量海水中^(137)Cs与^(131)I的蒙特卡罗模拟研究

利用蒙特卡罗模拟程序MCNP研究了NaI(Tl)探测器对海水中137Cs、131I的比计数率响应情况;计算了NaI(Tl)探测器对不同半径海水球体源中137 Cs与131I的比计数率响应曲线;分析了探测器防水套筒、NaI(Tl)晶体尺寸与结构、射线能量等因素对比计数率响应的影响;拟合了3R3型、5R5型NaI(Tl)探测器最大比计数率ymax及有效探测距离D。防水套筒模型与裸晶体简化模型的计算结果对比表明,裸晶体模型会给计算带来明显的偏差,应在模型设计时,考虑探测器结构,构建更精确的模型。

新型α、β放射性活度测量装置设计

为满足便携式核辐射污染监测系统研制需求,设计了一种基于Si PM的小体积α、β放射性活度测量装置。该装置的探测器部分以塑料闪烁体和Si PM为核心,使用该新型探测器能够保证高灵敏度的同时缩小系统体积;计数器部分以FPGA为核心,包含了去抖动、边沿检测、脉冲计数、数码管显示等单元;探测器输出的微弱电流脉冲信号依次经后级电荷灵敏放大、整形滤波、电平转换电路的处理,最终以标准TTL电平信号的形式输出给脉冲计数器,实现对放射性粒子的实时监测。测试结果表明:装置对α源的探测效率约为43.3%,对β源的探测效率约为11.5%,能够有效完成α、β放射性活度测量。

强辐射场所无线γ测量装置

在强辐射水平的工作场所,广泛采用手持长杆式仪表接近目标测量其γ辐射水平,会造成测量人员受到较大剂量的职业照射。为此设计专用测量装置,采用无线传输方式,包含探测器、转发器和读出仪等。测量时,通过吊具、机器人等工具将探测器送至测点,测量人员在安全位置通过读出仪读数。由于中间无线转发器的引入,装置可以在无线电通讯环境极其恶劣的屏蔽场合实现正常通讯。探测器采用电离室,量程上限100 Gy/h,质量小于900 g,其平整、光滑的全密封结构利于减少沾污,并方便进行擦拭、冲洗去污;探测器掉入屏蔽水池会浮在水面便于处理,而不会沉入水底造成事故。为解决探测器内部的电子器件在强辐射场下寿命缩短的问题,将该部分设计成一个便于更换的模块,作为一种耗材由用户更换,并且在硬件和软件上采取措施确保在更换后不需再次刻度即可维持效率系数不变。通过内部计数器实现模块寿命预警,提醒用户提前更换,以防止在测量现场突然失效。装置在高通量工程试验堆热室检修等辐射作业监测中的应用获得成功。对于强辐射目标或场所测量,该装置辐射防护意义显著。

走航式海洋放射性物质探测仪试验与应用初探

走航式海洋放射性物质探测是一种高效、经济的海洋地球物理勘探方法,其应用范围包括海洋环境放射性污染监测、海洋地质矿产勘查以及海洋工程地质调查等。本试验的探测器由大体积碘化钠晶体(5R5)、前置放大器、数字化谱仪以及减压缓震材料等部件组成;配套软件功能齐全,操作简便、智能。室内稳定性测试、分辨力测试、铯-137源测试、海上现场试验结果表明,该探测仪性能稳定、能量分辨力高、灵敏度高。此外,初步试验结果表明,探测仪对不同物质的响应有明显的差异,能够根据其探测结果对物质进行放射性分类,对海底沉积物的分类研究也有很大的应用前景。

环境水样自动监测装置的效率标定及Monte Carlo模拟

为获得自动取样监测装置中的NaI(Tl)探测器对于低水平环境水样中人工放射性核素137Cs比活度,对NaI(Tl)探测器γ能谱响应进行了实验标定与Monte Carlo模拟,分别模拟了探测器对137Cs点源的能谱响应,探测器置于铅室内137Cs溶液中央的能谱响应。探测效率与峰总比的模拟计算结果与实际值基本一致。结果表明,利用经较高比活度实验结果验证的MC计算模型,可校正低活度水平环境水样的测量值,为在线监测方法的建立提供了技术支持。