國防1313站計量關鍵技術回顧

摘 要:國防1313站經過30余年的發展，研建了13項計量標準和試驗裝置，掌握了7項計量關鍵技術，形成了獨特的鈾資源勘查計量保障體系，在國家鈾資源勘查提供計量保障的同時，為核應急、核設施退役等γ輻射環境評價提供了航空監測計量保障。

關鍵詞:鈾資源 計量保障 計量關鍵技術

中圖分類號:TL2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0011-01

新中國成立后不久，為了打破超級大國的核壟斷，提高國際地位，中國就將核武器的研制提上了議事日程，鈾資源地質勘查得到了迅速發展，尤其是1966年我國第一顆原子彈爆炸成功后，鈾資源勘查出現了前所未有的高潮。為了適應并滿足這種日益增長的鈾資源需求，鈾資源勘查的量值統一變得十分迫切。

“國防科技工業1313二級計量站”(以下簡稱“1313站”)的前身為“核工業部地質局輻射測量基準模型站”，是我國唯一的鈾資源勘查計量站，始建于1978年，隸屬于中國核工業集團公司，掛靠在核工業航測遙感中心管理，位于河北省石家莊市學府路11號。

1313站經過30余年的發展，現擁有13項計量標準和測試裝置，固定資產約4000余萬元，實驗樓和專業檢定/校準實驗場占地約2萬平米。現有專業技術人員25人，其中高職以上16人。服務領域涵蓋放射性資源勘查、放射性輻射環境評價以及非放射性礦產放射性評價等測量儀器的計量保障;服務地域涵蓋了全國除港澳臺之外的所有省市自治區，共計130余家企事業單位和科研院所。在國防建設和國民經濟建設中起著不可或缺的獨一無二的計量保障作用。

1 資源勘查計量的發展

20世紀60年代以來，為實現地質勘查中天然γ輻射測量的標準化，國際上根據《比較法》測量原理，在繼續沿用點狀標準源校準儀器的同時，逐步建造了各種不同尺寸、形狀以及不同鈾、鐳、釷、鉀含量的飽和模型體源作為放射性地質勘查儀器校準的標準設施，能模擬無限平面源體，以解決儀器校準中的g輻射場與野外實際測量環境的γ譜成分的近似問題，進而實行鈾資源勘查中輻射測量由照射量(C/kg)向含量單位(μg/g，原稱ppm)的轉化。這樣不僅顯著提高儀器的校準精度，而且可以大大地提高勘探效率，降低勘探成本。

近年來，隨著核技術應用領域的不斷拓寬，核應急航空監測、軍控核查及核輻射環境監測等專業方興未艾，為適應新形勢的要求，通過將原來用于地質普查儀器的體源標準進行計量科研開發和研制新的校準標準裝置，先后研建了環境電離輻射體源標準、測氡儀檢定／校準裝置—標準氡室、密度-孔隙度測井模型標準、大型人工核素標準面源等，基本同步實現了這些新應用領域相關計量技術的拓寬。不僅延伸了國防應用領域的保障能力，也為我國相關民用技術領域提供了廣泛的技術支持。

2 1313站計量關鍵技術

1313站經過30余年的發展，建立并持續保持了7項計量關鍵技術，形成了中國獨立的鈾資源勘查計量保障體系。

2.1 放射性γ輻射標準場實物模型模擬技術

放射性γ輻射標準場實物模型模擬技術是指研建能模擬不同活度的放射性γ輻射標準場實物模型的技術。

該技術在國內建立了唯一的航空模型5個、地面模型12個、測井模型18個不同活度的放射性γ輻射標準場。用于校準大型、便攜、測井等鈾資源勘查用的γ能譜儀、γ輻射儀、測井儀，并獲得相應的能譜剝離系數和效率因子。

2.2 鈾資源儲量測算技術

鈾資源儲量測算技術是指通過鉆孔探測數據測算一個地區的鈾資源儲量的技術。

該技術是用經校準的放射性γ和/或中子探測器在鈾資源勘探鉆孔中進行連續測量，根據測量結果和探測器的校準系數計算鉆孔中不同深度的每米鈾(或釷)資源量，根據不同勘探階段的相應網格鉆孔的每米資源量測算一個地區的鈾資源儲量。

該技術用于鈾資源勘查，既經濟、環保又快速、有效的給出勘探區的資源儲量。

2.3 放射性γ輻射雙探測器定向測量技術

放射性γ輻射雙探測器定向測量技術是指采用雙探測器對圈定的地區放射性輻射量進行確定的技術。

該技術是在放射性主探測器外圍增加一個測定周圍環境輻射量，同時為主探測器屏蔽部分周圍輻射的環形塑料副探測器，根據主、副探測器反符合差分測量結果和探測器校準系數確定測點處的輻射量。

該技術有利于提高輻射測量的空間分辨率，能準確圈定異常邊界。用于鈾礦勘查樣品編錄工作中輻射量的測量。

2.4 低能γ輻射屏蔽技術

低能γ輻射屏蔽技術是指阻止低能射線進入探測器而降低探測器負荷的技術。

該技術是在放射性探測器外圍根據試驗確定適當厚度的鉛、銅、有機玻璃等屏蔽材料，形成有效阻止低能γ射線進入探測器的屏蔽層。

該技術主要用于γ測井探測器的低能屏蔽和校準固體鐳點源性能時的低能屏蔽，可有效提高測量結果的可靠性。

2.5 航測數據高度歸一技術

航測數據高度歸一技術是指利用飛機航測放射性數據轉換到確定高度上進行放射性分析評估的技術。

該技術是通過在特定動態校準測試帶上做不同高度的放射性實際飛行測量，獲取不同飛行高度的放射性測量數據歸一系數，用于實際航測中將飛機起伏造成的在不同測量高度上獲取的測量數據進行高度歸一，換算到同一測量高度的測量結果。

該技術用來將航空放射性測量獲得的計數率轉換為地面放射性核素比活度(或含量)，確定地面放射體的放射性核素含量。

2.6 有限平面源模擬無限面源技術

有限平面源模擬無限面源技術是指利用有限平面源測量數據轉換到無限平面源進行放射性分析評估的技術。

該技術是利用正六邊形的無間隙拼接特點和放射性測量結果的可疊加性，將有限的正六邊形平面源在規定的位置上進行逐一測量放射性計數率，用測得值積分累加獲得無限面源的測量結果。

該技術在國內首先實現了模擬核事故后沉降于地面的人工放射性核素校準標準輻射場，用于核事故后地面放射性污染測量的機載/車載等大型輻射儀器校準。

2.7 固體鐳點源活度測量技術

固體鐳點源活度測量技術是指利用標準源和標準儀器對固體鐳點源進行活度定值的技術。

該技術是利用標準的電離室儀器在規定的時間內，對經過溯源的標準源和待定值的被檢源進行比較測量，根據比較測量結果給出被檢源的活度。

該技術為鈾資源勘查地質隊在野外用于定期檢查放射性勘查儀器穩定性的固體鐳點源提供了量值傳遞與溯源保障。

3 結語

1313站目前在國防建標的計量標準有5項，同時也獲得了國家質檢總局的專項計量授權，并建標4項。預計通過未來5年左右的試運行，近年新研建的標準將有3～5項可以完成建標。

致謝:1313站計量關鍵技術的提煉得到了航天科工集團203所李宗楊老師的指導，在此表示感謝！

①作者簡介:胡明考(1961-)，男，正高，從事航測儀器刻度方法研究和γ輻射環境航測應用研究。