基于γ放射源的便携式照射装置研究

为解决现场校准在线监测用固定式辐射剂量监测仪表时需提供标准辐射场的问题,本研究运用蒙特卡洛模拟方法,设计并建立了基于γ放射源的便携式照射装置,该装置放射源屏蔽切换挡位不少于3个,表面漏射线减小到有用射线束的0.5%,辐射场均匀性优于5%,满足固定式X、γ辐射剂量率仪现场校准工作需要,弥补固定式辐射剂量监测仪表现场量值传递服务能力的短板。

便携式γ射线照射装置质量特性设计与测试

便携式γ射线照射装置主要用于γ辐射剂量仪校准,能够提供便携式参考辐射场对γ射线辐射监测仪进行辐照。便携式γ射线照射装置作为工程样机需要在特定环境下使用,其质量特性尤为重要。重点研究对便携式照射装置的可靠性、维修性、环境适应性的设计与测试;实验表明,便携式γ射线照射装置可靠性满足MTBF≥2 000 h的要求,维修性满足MTTR≤3 h的要求,能够在-20~45℃下贮存,在-10~45℃下工作,相对湿度为25%~75%,可解决固定式X、γ辐射剂量仪的现场校准难题,提高监测数据的准确性,为核设施的安全运行、事故预警和应急监测提供计量技术保障。

便携式^(137)Cs照射装置研制及现场校准实验

固定式环境γ辐射剂量率监测仪表是承担环境连续监测任务的主要设备,这类仪表通常不便于拆卸和安装,而且送检周期较长(一周左右),影响了连续监测点数据的连续性。为了固定式仪表的按期校准,结合蒙卡方法研制了便携式137Cs照射装置,利用PTW剂量计对辐射场进行标定,最后利用便携式照射装置对固定式环境γ辐射剂量率监测仪表进行现场校准实验。

现场校准试验用便携式γ射线照射装置研制

固定式环境γ辐射剂量率监测仪表是承担环境连续监测任务的主要设备,这类仪表通常不便于拆卸和安装,而且送检周期较长(一周左右),影响了连续监测点数据的连续性。为了固定式仪表的按期校准,结合蒙卡方法研制了便携式γ射线照射装置,利用PTW剂量计对辐射场进行标定,最后利用便携式照射装置对固定式环境γ辐射剂量率监测仪表进行现场校准实验。

现场校准用便携式X射线照射装置的优化设计及辐射特性研究

中国原子能科学研究院计量测试部研制了一款用于校准现场固定式X、γ辐射剂量仪的便携式X射线照射装置。首先利用蒙特卡罗软件建立模型,对出射口准直光阑结构进行优化设计,随后,对所建参考辐射场射束范围、均匀性及散射辐射进行模拟计算,并利用TW32005电离室进行了实验验证。在本研究所选辐射质、管电流及参考点-焦斑距离条件下,所建立的辐射场能量范围为60~164 keV,空气比释动能率在0.08~565 mGy/h,周围剂量当量率在0.13~892 mSv/h,为后续利用便携式X射线照射装置开展现场校准技术研究奠定了基础。结果表明,经优化设计后的准直光阑在满足准直限束需求的同时有效减轻了自身重量,便携式X射线参考辐射场特性满足GB/T 12162.1—2000要求,验证了所建模型的正确性及蒙特卡罗方法用于便携式X射线参考辐射场特性研究的有效性。

便携式γ射线照射装置散射辐射特性研究

便携式γ射线照射装置对于提高固定式X、γ辐射剂量仪检定率、解决现场校准难题具有重要意义,利用蒙特卡罗模拟与实验测量协同开展便携式γ射线照射装置散射辐射特性研究。结果表明:蒙特卡罗方法可以模拟得到装置自身的散射辐射,实验测量只能获得照射装置以外辐射场中的散射辐射。利用MCNP程序F4卡和CF卡得到距放射源1 m处照射装置自身的散射贡献分别为13.07%和4.55%;反平方律实验和移出实验得到辐射场散射辐射贡献分别为0.2%和3.94%,满足ISO 4037-1:2019和GB/T 12162.1-2000的要求。该装置可用于固定式X、γ辐射剂量仪的现场校准。

固定式环境γ辐射剂量率仪现场校准技术

固定式环境γ辐射剂量率仪是承担环境连续监测任务的主要设备,不便于拆卸送往计量实验室进行校准检定,且送检周期较长,影响连续监测点数据的连续性。为按期校准固定式仪表,本文结合蒙特卡罗方法研制了能量补偿型高气压电离室和便携式137 Cs照射装置,利用天然本底辐射(陆地γ射线和宇宙射线)和便携式照射装置产生的137 Csγ射线参考辐射对固定式环境γ辐射剂量率监测仪表开展现场校准实验。结果表明,采用环境比对和现场照射的方法能较好地解决固定式环境γ辐射剂量率仪的校准问题,现场所得校准因子与标准实验室中校准因子的相对偏差小于5%。