50~120kV脉冲X射线参考辐射场建立及剂量率测量

为满足国内医疗、安检等脉冲辐射场所对剂量监测仪表准确溯源的需求,基于栅控技术建立满足规范和标准要求的50~120 kV毫秒级脉冲X射线参考辐射场,其脉冲宽度在1~6 300 ms范围内可调。通过对该辐射场的管电压稳定性、剂量线性、重复性、脉冲波形等关键参数进行研究测试,建立脉冲X射线参考波形,并使用30 cm3的圆柱电离室开展脉冲剂量率测量研究。结果表明,管电压预设60 kV时,介入法、非介入法测量管电压的相对偏差均不超过±1.5%;可输出参考波形脉冲的最小脉冲宽度为20 ms,在1 m处95%均匀辐射野直径约为5.5 cm;且N系列、RQR系列辐射质条件下的剂量率范围可分别扩展至0.002~10 mGy/s和0.03~250 mGy/s,可用于防护仪表的量值溯源。

辐射场剂量学特性自动化测量系统研究

X、γ射线参考辐射场是开展X、γ辐射剂量仪校准工作的必备设施,辐射场的剂量学特性直接影响量值传递的可靠性。为了快速开展辐射场剂量学特性测量,研制一套新型辐射场剂量学特性自动化测量系统,利用自动化测量系统对^(137)Csγ射线参考辐射场、^(60)Coγ射线参考辐射场和低能、中高能X射线参考辐射场的剂量率分布、散射辐射特性、均匀性等进行测量。结果表明,距离^(137)Cs多源照射装置和^(60)Co单源照射装置1~6 m处的空气比释动能率范围分别为0.67~25.61 mGy/h和0.19~7.25 Gy/h;^(137)Cs多源照射装置、^(60)Co单源照射装置、低能X光机和中高能X光机参考辐射场的散射辐射占比均<4%,距离1 m处辐射场照射野直径分别为22、14、16、7 cm。自动化测量系统能够满足辐射场快速精确测量需求,可大幅降低人员手动操作工作量,贯彻落实辐射防护最优化原则。

(20-300)kV X射线参考辐射装置的建立

为了推进X射线空气比释动能基准量值传递工作的开展,建立了(20-300)kV X射线参考辐射装置。距离X光管焦点1 m的均匀野处,建立了CCRI会议推荐的两组低能X射线参考辐射质50kV(a)和50 kV(b),采用拟合方法测量得到的半值层、同质系数与推荐值相差2%以内。通过蒙卡模拟软件EGSnrc研究两组参考辐射质的能谱分布情况,并计算了其平均能量,分别为33.3和28.1 keV。

^(60)Co单源照射装置的蒙特卡罗方法优化设计

参考辐射是辐射剂量监测仪器校准工作必备的条件,60 Co单源照射装置是产生参考辐射场的重要设备。本文利用蒙特卡罗方法对60 Co单源照射装置产生的辐射场的均匀性和散射辐射进行模拟计算,完成照射装置中散射腔、准直光阑和快门体等部分的设计并利用PTW电离室对辐射场进行测量。结果表明,辐射场中散射辐射和均匀性与模拟结果符合较好,满足设计要求。

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。

准单能6—7MeV γ射线参考辐射场的建立和对6.13MeV能点γ探测效率的绝对刻度

建立了准单能6—7 MeVγ射线参考辐射场并介绍了有关特性;重点描述在E_γ=6.13 MeV能点对NaI(Tl)γ探测器的探测效率的绝对刻度方法;给出了实验结果并对实验误差进行了讨论。

^(60)Co放射源照射装置研制及辐射场测量

60 Co源照射装置是产生参考辐射场的重要设备,根据国家标准的要求,参考辐射场中散射剂量率不应大于总剂量率的5%。参考辐射场中的散射辐射贡献和均匀性是描述60 Co源照射装置辐射性能的重要参数,利用蒙特卡罗方法对60 Co源照射装置产生辐射场的散射辐射和均匀性进行研究,为60 Co源照射装置的设计提供了理论依据。待照射装置加工完成后,利用PTW电离室对辐射场进行测量。结果表明,辐射场中散射辐射和均匀性与模拟结果符合较好,辐射特性满足设计要求。

地磁长期变化引起的低高度卫星轨道辐射带粒子环境的变化

利用ＩＧＲＦ２０００模式计算了几个典型轨道辐射带粒子环境并与ＩＧＲＦ１９７０模式计算的结果进行了比较．计算结果表明，在辐射带的低部，对应某些倾角的能量大于 ０．1ＭｅＶ质子的轨道积分通量变化达到 ２个量级，而能量大于 １０ ＭｅＶ的辐射带质子的轨道积分通量变化达到 １个量级；轨道积分通量的最大值变化为 １个量级．能量大于 ０．０４ ＭｅＶ辐射带电子的轨道积分通量变化在某些倾角达到 ３个量级，但轨道积分最大值的变化低于 １个量级． １０００ ｋｍ以上高度辐射带粒子环境的变化很小．

模拟计算压水堆工作场所模拟中子参考辐射场

以加速器D(d,n)3He反应产生的5 MeV中子为初始源项,利用MCNP4C程序模拟计算了中子经贫铀、铁层、水层和聚乙烯散射慢化体后产生的中子能谱,分析了各种材料几何变化对中子能谱的影响,并与目标谱进行了对比。本文为建立具有压水堆工作场所特征的中子参考辐射场提供了参考数据,该辐射场可以广泛的应用于中子剂量仪表的校准。

全景γ参考辐射场中散射辐射的蒙特卡罗模拟

参考辐射场在辐射监测仪表的检定和校准工作中起着至关重要的作用,辐射场中散射辐射的剂量率是评价辐射场性能的重要指标。利用蒙特卡罗方法对开放和封闭两种几何条件下的γ全景参考辐射场中的剂量率分布情况进行模拟计算,并对辐射场中散射辐射情况进行研究。将封闭几何条件下的计算结果与实验数据比较后建立并完善一套计算全景γ参考辐射场中散射辐射剂量率的蒙特卡罗方法,能够精确计算出辐射场中地面、墙壁和空气等的散射剂量率。结果表明,散射辐射的蒙特卡罗方法研究对实验室内全景结构参考辐射场的设计建造有重要的指导作用。

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。

强γ射线参考辐射场散射影响研究

采用蒙特卡罗程序MCNP对强γ射线参考辐射场的散射特性进行了模拟,确立了辐射场实验空间内的剂量率和能谱分布。通过多种角度对屏蔽墙散射和在束散射体散射进行了细致的分析,为校准实验室钴源辐射场的实验应用和屏蔽设计提供参考。

防护级γ射线参考辐射场的建立及辐射场的测定

本文介绍了本实验室建立的防护级γ射线参考辐射场 ,并对辐射场进行了测定和评价。对距源 1m处空气比释动能率测量 ,结果表明 :1 8.5GBq的137Cs源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为 4.6% ,74GBq的137Cs源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为 4.6% ,3 7GBq的6 0 Co源参考辐射场的空气比释动能率的不确定度为 4.2 %。同时也对辐射场大小和均匀性进行测量。这些结果表明散射辐射、辐射场的均匀性均符合ISO 40 3

亚太地区中子周围剂量当量(率)仪的校准比对

适当的校准方法是保证中子周围剂量当量(率)仪测量结果准确可靠的重要因素。本文介绍了亚太地区首次中子周围剂量当量(率)仪校准比对APMP.RI(Ⅲ)-S1,以及韩国、澳大利亚、印度、中国台湾、中国大陆、日本和俄罗斯等国家和地区的计量院的放射性核素中子参考辐射场及比对结果。本文利用实验室建立的^(241) Am-Be和^(252)Cf中子源参考辐射场对两台比对传递仪器进行了校准,并将校准结果进行了比较。结果表明,本实验室采用影锥法和距离反平方法的校准因子与比对参考值在不确定度范围内一致。

压水堆工作场所模拟中子参考辐射场的建立

利用串列加速器T(d,n)4He反应产生的14.8 MeV中子,以及适当的中子慢化散射装置建立了目前国内唯一的压水堆典型工作场所模拟中子参考辐射场。对不同中子慢化散射材料组合下的中子能谱及中子周围剂量当量进行了测量,并校准了2台典型结构的中子周围剂量当量率仪。将模拟中子参考辐射场下的校准因子和放射性核素中子源参考辐射场下的校准因子进行比较,发现放射性核素中子源参考辐射场下的校准因子明显偏高,且仪表类型不同,偏高的程度也有所区别,这主要是由于不同类型仪表的能量响应不同。相比之下,模拟中子参考辐射场更适合用于反应堆工作场所的中子剂量仪表的校准。

γ射线参考辐射场控制装置的研制

介绍了γ射线参考辐射场建立中控制装置硬件组成和软件设计。硬件由微机、步进电机控制卡、步进电机驱动器和步进电机等器件组成。软件采用TubroC语言编写。

参考中子辐射与辐射防护中子测量装置校准

国际标准化组织核能标准化委员会辐射防护分委员会 ( ISO/TC85 /SC2 )最近编制了几个有关辐射防护中子测量装置校准的标准 ,其中 ISO85 2 9规定了参考中子辐射的特性和产生方法、辐射场校准以及场所和个人中子剂量仪 (计 )校准和响应的确定 ;此外 ,ISO1 2 789-2 0 0 2规定了利用模拟中子辐射场对辐射防护中子测量装置的校准。本文介绍 ISO 85 2

0.144～1.2 MeV单能中子参考辐射场的建立

本工作利用2×1.7 MV串列加速器建立了0.144、0.250、0.565和1.2 MeV单能中子参考辐射场。所需能量的中子通过7Li(p,n)7Be和3H(p,n)3He反应产生。利用TARGET程序计算了中子注量谱,利用自行设计的反复充气式反冲质子正比计数器绝对测量了上述能量点的中子注量,合成标准不确定度≤2.0%。2001年参加了由国际电离辐射咨询委员会第三分部组织的单能快中子注量测量国际比对,取得了较为满意的结果。

过滤X射线参考辐射场特性的蒙特卡罗模拟研究及实验验证

为研究过滤X射线参考辐射场特性,利用蒙特卡罗方法对中国原子能科学研究院计量测试部过滤X射线参考辐射场的原级谱、均匀性及散射辐射进行了模拟,并利用PTW球形电离室进行了实验测量。结果表明,蒙特卡罗模拟结果与实验结果符合较好,验证了所建模型的正确性及蒙特卡罗方法对模拟过滤X射线参考辐射场的有效性,为后续模拟研究工作奠定了基础。

40~125 kV脉冲X射线参考辐射场的建立

为解决用于X射线诊断、安检等涉及到的脉冲X射线剂量监测仪表的时间响应修正问题,建立了模拟上述辐射条件的40~125 kV脉冲X射线参考辐射场。该参考辐射场同时具备了常规辐射场特性和脉冲辐射场特性。基于栅控技术的高压发生器可以调控光管产生不同脉冲特性的X射线,使用脉冲时间测量模块对产生X射线的脉冲特性(上升和下降沿时间、曝光时间等)进行测量,得到的结果表明该参考辐射场可用于主动式剂量监测设备的时间响应修正和剂量溯源。