■李悅
(浙江省核工業二六九大隊 浙江金華 321000)
放射性儀器標定改進與設計
■李悅
(浙江省核工業二六九大隊 浙江金華 321000)
鈾礦勘查技術發展迅速,各種儀器也隨之改善。但儀器的傳統標定方法還是停留在原來的水平。為更好保護人們的身體健康,對標定器材、方法進行改善,確保工作人員在安全環境下工作。
標定照射量率半衰期
隨著社會的進步與發展,以及工業化程度的提高,人們對環保的意識越來越強,特別是放射性的認識,由于放射性具有無色無味的特點,生活中不易被覺察,如果長期超劑量的照射,就會導致脫發、頭昏,白血球減少等,所以易引起癌變,近年來環保局對許多持放射源的生產單位,加大了力度進行監督。
鑒于我隊核工業行業的特殊性,針對實際情況我隊提出了放射性儀器的標定問題,對此進行了多次整改,最終
設計出了一套既具安全操作又簡單的一套儀器
校正架,可以滿足提出的要求。從根本上改變過
去人與放射源近距離接觸的弊端。
1.1 放射性
1.1.1 電離輻射對人體的照射途徑
外照射主要來源于x、γ、β、中子等射線。
內照射是放射性核素進入人體內所產生的
照射。人體攝入放射性核素的途徑有吸入、食入、
皮膚毛孔進入,傷口沾污進入以及醫療診治等。
1.2.2 對人員的影響。
(1)放射線可對人員形成外輻射作用,對人
員的傷害程度,由受到照射劑量多少因素決定。
影響劑量的因素,又與放射源強度、功率照射的
時間、距離、遮蔽程度有關。
(2)對人員的心理影響。人們雖對放射性物
質認識程度有所不同。但“談核色變”,放射性致癌說早有定論。這時受到放射線照射的人員來說會造成“心理”壓力,成為沉重的負擔,形成心理障礙。
在普查階段,測井、剝土、探槽,淺井等地表工程的放射性編錄、等工作中,所使用的儀器都需要經過校正,儀器性能直接關系到提交的儲量的準確性。對于專業人員來說,如何保證儀器性能,是非常關鍵的。在校正儀器的過程中接觸鐳點源是非常密切的,所以如何進行防護已成為迫在眉睫的問題了。
根據核工業JJG(核工)023-儀器標定規程,野外鐳源校準必需要注意以下的幾個問題:
(1)場地要求:空曠平坦,放射性本底低(背景場),15m范圍內沒有建筑物,校準場內無與校準無關的物品和放射源。
(2)校準架離地高度大于1.5m
(3)懸掛鐵絲不能用繩子代替,必須保持水平
(4)鋼尺不能用皮尺代替
(5)鐳源幾何中心點必須與儀器晶體的幾何中心點在同一水平線上。
(6)校準點的選擇最好與計量站檢定時的校準點一致,我隊傳統的標定方法為空中標定法。
(7)放射源強度與距離的關系
放射源強度與距離的平方乘反比。公式:A=A0·Γ/R2……(1)
A:經過距離后的源活度;A0:點狀源的放射性活度;
R:與源的距離;Γ:照射量率常數
據以往的經驗,一個工作日,只能標定4~6臺儀器,而且都是近距離受照射,因為源離地距離有1.8米,剛尺的最小刻度為毫米,標定精度為毫米,所以經常發生點源移置位置不準,造成標定結果誤叛及重復工作,效率偏低,而且由于眼睛與源近距離接觸,連續照射時間長,損傷很大。
我隊使用的是6#鐳點源,A0:點源的放射性活度為187.5m2·nc/ kg·h,在沒有掛鐳點源之前,測定的背景正常場為18cps,即為5.2 nc/kg·h。因此,在掛源后操作過程中,只要人所受的照射量率控制在5.2nc/kg·h以下,就達到人與點源物理隔離的目的。
由上述校正數據可得:
50=A0·Γ/(1.936)2,5.2=A0·Γ/(R)2,可求得R=6
故人與點源相隔6米時,點源的照射對人幾乎沒有照射。
設計圖如下:

由儀器標定時間統計表可得:劑量當量率為322μsv,遠大于國際輻射防護標準 (我國執行此標準)1990年:放射性工作人員:≤10μsv/小時,經改進后可達到該標準。
與原來標定方法有如下優點:
(1)將照射時間至少縮小為原來的1/24,避免受高強度輻射。
(2)工作人員可以在無照射的環境中進行標定儀器。
(3)調整距離時更為精確、方便,提高工作效率。
(4)經濟上可以節約成本,勿需購置防護服裝。
(5)該裝置操作簡單,只需一個人就可進行全程操作,以前至少2人操作才能完成,節約了成本。
(6)可以滿足環保提出的整改要求,達到操作的標準化、科學化。
(7)除掛取源外,操作過程中不受源的照射,標定儀器的時間與受照射時間之間沒有關系。
(8)操作者可以通過調節剛繩直接控制源與儀器的距離,并可循環使用,簡單快捷。
經過改進后,人與源都是在安全距離下操作,幾乎不受點源的照射。達到了人與點源相隔離的目的。
任何物質都有其固有的屬性,利害是相對的,放射性有其危害性一面,但同時由于它的特性,在醫藥衛生行業、工業,農業都有很大的應用領域。通過這次對傳統儀器標定方法的改進,在實踐中取得了成功。許多設計產生都源于對專業基本知識、方法、原理的深刻理解,通過轉化的思想結合實際情況,克服生產中存在的矛盾。
[1]放射性方法勘查實驗.北京:原子能出版社.
[2]EJ/T611-2005《γ測井規范》.北京.
P2[文獻碼]B
1000-405X(2015)-10-378-1