[發明專利]一種借助γ譜儀快速判定樣品中放射性污染等級的方法

有效

• 申請號: 202011240522.0
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112596091B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 朱晨晨;寇子琦;李緒平;秦川;李亞麗;劉雪嬌;蔡國生;尹國強;辛桂利
• 申請（專利權）人: 中核四0四有限公司
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

本發明屬于放射性檢測技術領域，具體涉及一種借助γ譜儀快速判定樣品中放射性污染等級的方法。對大批量的被測對象進行預處理，將被測對象進行整形處理，形成密度及結構尺寸相對固定的模型；設定γ譜儀的核素庫；獲取核素庫關注核素特征能量峰的前后道址；結合試驗確定被測對象不同污染等級限值處的特征能量峰凈計數率數值大小，以此作為等級判定的依據；結合特征峰率內凈計數率和特征峰道址區間的曲線擬合雙重方式快速測量和判定對應特征峰γ核素的污染等級水平。本發明進一步的提升大批量放射性廢物等級分類的準確性和有效性。

技術領域

本發明屬于放射性檢測技術領域，具體涉及一種借助γ譜儀快速判定樣品中放射性污染等級的方法。

背景技術

為了實現放射性廢物最終的科學處理處置，國家制定了相應的放射性廢物分類標準。其按照核素類型和對應的比活度水平范圍，對放射性廢物進行了等級分類。

對于涉核企業尤其是從事核設施退役及三廢治理的企業，每年會產生大量的放射性廢物，這其中絕大部分屬于γ射線類核素污染的廢物。目前國內為了有效測定以上廢物等級，主要借助的是γ無損檢測系統，但是這種方式工作效率較低(以200L廢物桶為例，每桶的測量時間在30分鐘以上)。且必須將廢物裝入特定的容器中進行檢測，對于體積量巨大的污染沙土或者污染貨包，附加(容器購置費用,整備人員費用)成本很高。企業期望采用流水線輸送的方式，對以上廢物進行快速污染等級判定，省去廢物容器裝載，傾倒的過程節省廢物容器采購費用。

目前，國內尚無相關的成熟技術裝備研制單位，主要是通過國外采購定制的方式引進。這類技術裝備配置的探測器主要是使用大體積(塑料，碘化鈉，碘化銫等)閃爍體探測器進行直接測量(某些裝備也會配置譜儀系統，但主要功能是進行核素類型的測定，不直接參與等級測量判定)。通過建立計數率(或劑量率)與放射性物質的比活度的對應關系實現快速檢測和等級分類。使用這種方式的優點是探測器的計數率響應時間短(秒量級)，缺點是僅適用于被測對象中只存在一種主要污染核素，或者存在兩種污染核素，且其各自的份額比例相對固定。如：日本福島事故中，東京電力公司引進的污染沙土快速分揀系統，其主要是針對Cs-137核素污染。若被測對象中包含多種γ射線類污染核素，且被測對象中各核素的份額存在變化的情況下，則無法實現準確的測量和等級判定。

γ譜儀具有良好的能譜分析功能，但是為了保證測量的準確性(主要是確保特征能量峰峰形的理想)其測量時間較長，很難作為直接測量儀器，實現廢物的快速檢測分析。

發明內容

本發明的目的在于提供一種借助γ譜儀快速判定樣品中放射性污染等級的方法，進一步的提升大批量放射性廢物等級分類的準確性和有效性。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種借助γ譜儀快速判定樣品中放射性污染等級的方法，

1、對大批量的被測對象進行預處理，將被測對象進行整形處理，形成密度及結構尺寸相對固定的模型；

2、設定γ譜儀的核素庫；

3、獲取核素庫關注核素特征能量峰的前后道址；

4、結合試驗確定被測對象不同污染等級限值處的特征能量峰凈計數率數值大小，以此作為等級判定的依據，具體方式如下：結合廢物的源項，使用標準源配置與被測對象相同或相近的標準測量模型，借助γ譜儀測量該標準測量模型，確定相應的探測效率，以η表示；污染等級的確定是按照對應核素和比活度的方式進行判定的，為此，需要將比活度限值乘以被測量模塊的重量，將其轉化為活度的形式，對應核素活度以A源，單位Bq表示，對應核素特征能量峰中心位置處的理論凈計數率以n1，單位CPS表示，對應核素特征能量峰本底計數率以n本，單位CPS表示，對應特征能量分支比為ξ，通過公式A＝(n1-n本)/ξ·η，得出對應核素特征能量峰中心位置處的理論凈計數率n1，以此作為對應核素等級判定的限值；確定和設置每一個核素的等級限值對應的凈計數率大小；