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核輻射放射性檢測(cè)技術(shù)

時(shí)間:2014-05-14 16:36來源:金利儀器 作者:金利儀器 點(diǎn)擊:
一、核輻射的來源-天然核輻射源 1.宇宙輻射 宇宙射線: 捕獲粒子輻射;銀河宇宙輻射;太陽粒子輻射 (宇宙射線所致全球人口平均年有效劑量為380Sv。其中直接電離成分和中子的貢獻(xiàn)分別為300 Sv和80 Sv) 宇生放射性核素: 3H, 7Be, 14C, 22Na等,最重要的照射途徑是
  

一、核輻射的來源-天然核輻射源

1.宇宙輻射
       宇宙射線: 捕獲粒子輻射;銀河宇宙輻射;太陽粒子輻射  (宇宙射線所致全球人口平均年有效劑量為380μSv。其中直接電離成分和中子的貢獻(xiàn)分別為300 μSv和80 μSv)
       宇生放射性核素: 3H, 7Be, 14C, 22Na等,最重要的照射途徑是14C的食入
2.陸地輻射
       主要的原生放射性核素:40K; 232Th; 238U;  235U; 87Rb.其中238U和232Th是兩個(gè)天然放射系的母體核素, 其許多子體核素也具有放射性。
       原生放射性核素的內(nèi)、外照射
       內(nèi)照射途徑:吸入和食入 
          -40K是經(jīng)食入途徑對(duì)人造成內(nèi)照射最主要的原生放射性核素, 238U系和232Th系放射性核素
          -經(jīng)食入和吸入途徑造成內(nèi)照射。 
       外照射來源:路面,土壤,建筑材料,礦物等
3.氡、釷及其子體
       在三個(gè)原生的天然放射系中,分別存在 222Rn(238U系)、 220Rn(232Th系)  和219Rn(235U系).222Rn是人受天然輻射照射最重要的來源,吸入室內(nèi)空氣中222Rn及其短壽命子體是最重要的照射途徑。
4.礦物的開采和應(yīng)用
        除含鈾礦物以外, 煤、石油、泥炭、天然氣、地?zé)崴?或蒸汽)、磷酸鹽礦物和某些礦砂中天然放射性核素的含量比較高,其開采和應(yīng)用一定程度上會(huì)增加公眾的天然輻射照射。
  
二、核輻射的來源-人工核輻射源

      主要由反應(yīng)堆和加速器產(chǎn)生,應(yīng)用最廣泛的是放射源。
      核試驗(yàn)及核武器制造/核能生產(chǎn)/放射性同位素的生產(chǎn)和應(yīng)用/核設(shè)備的運(yùn)行,如X光機(jī)/核事故
      反應(yīng)堆事故; 核設(shè)施事故; 核材料運(yùn)輸事故; 放射源丟失等

三、放射源的類型

       按輻射的類型:α放射源;β放射源;γ放射源;低能光子源;中子源
       按源的結(jié)構(gòu):密封源和非密封源
       按用途:工業(yè)用源;農(nóng)業(yè)用源;醫(yī)用源;實(shí)驗(yàn)室用源;同位素儀表用源

四、輻射劑量學(xué)中主要常用量及其單位

1.照射量X 
  X=dQ/dm   單位: 庫侖每千克(C/kg),
  曾用單位R
2.吸收劑量D 
  D=dE/dm    單位: 焦耳每千克(J/kg),Gy
  曾用單位rad
3.劑量當(dāng)量H   H=DQN
  單位: 焦耳每千克(J/kg),Sv
  曾用單位rem
4.當(dāng)量劑量;有效劑量;集體劑量;集體有效劑量

五、核輻射放射性檢測(cè)技術(shù)

1.核輻射檢測(cè)的基本方法
       放射性活度測(cè)量
       輻射劑量測(cè)量
       表面污染測(cè)量
       中子當(dāng)量測(cè)量
       核素識(shí)別和定量分析

2.核輻射探測(cè)器的主要技術(shù)指標(biāo)

       輻射能量/信號(hào)轉(zhuǎn)換效率
       響應(yīng)時(shí)間與時(shí)間分辨率
       探測(cè)效率
       幅度或能量分辨率
       其他特性-----如化學(xué)與物理穩(wěn)定性、潮解、耐溫與溫度響應(yīng)、耐輻照性能等。

3.核輻射探測(cè)器的分類
        氣體探測(cè)器
        閃爍探測(cè)器
        半導(dǎo)體探測(cè)器
        熱釋光探測(cè)器
        徑跡探測(cè)器
        自給能探測(cè)器
        切倫科夫探測(cè)器
        中子激活指示器等
4.氣體電離探測(cè)器、半導(dǎo)體探測(cè)器、閃爍探測(cè)器典型技術(shù)指標(biāo)對(duì)比
                              探測(cè)器效率(γ)     時(shí)間特性       幅度(能量)分辨        使用條件          價(jià)位
氣體電離探測(cè)器          ~1%                     100μs                 ~20%                         低               低廉
閃爍探測(cè)器                 ~10%                    0.01μs               ~10%                         中               一般      
半導(dǎo)體探測(cè)器             ~10%                    0.001μs             ~0.1%                    高(液氮)          昂貴

5.現(xiàn)今概況要點(diǎn)

       NaI(Tl)無機(jī)晶體閃爍體與塑料閃爍體仍占據(jù)無機(jī)與有機(jī)“當(dāng)家”閃爍體的位置;
       BGO、CsI(Tl)與BaF2閃爍體的廣泛應(yīng)用
       新閃爍體的大規(guī)模研制與探索LSO、GSO與 La2Br3(Ce)閃爍體研制成功
       陣列探測(cè)器的廣泛應(yīng)用(醫(yī)用γ相機(jī)、醫(yī)用與工業(yè)CT機(jī)、集裝箱檢測(cè)、行李檢測(cè)及正在研制中的毒品檢測(cè)裝置)
       微通道板(MCP)與微通道板光電倍增管(MCP PM)商品化

六、輻射檢測(cè)能力建設(shè)
       應(yīng)具備的檢測(cè)能力
      個(gè)人劑量和環(huán)境劑量的綜合檢測(cè)
      表面污染測(cè)量
      人工放射性檢測(cè)與搜尋
      核素識(shí)別
      核醫(yī)學(xué)設(shè)備劑量檢測(cè)
      應(yīng)急檢測(cè)

七、應(yīng)具備的檢測(cè)設(shè)備
    便攜式測(cè)量?jī)x器
    輻射巡檢儀 ;電離室巡檢儀;表面污染測(cè)量?jī)x ;
    中子劑量?jī)x ; γ能譜儀;個(gè)人電子劑量計(jì)
    X線(CT)評(píng)價(jià)系統(tǒng) ;高級(jí)放療絕對(duì)劑量?jī)x
    輻射應(yīng)急系統(tǒng)
    輻射防護(hù)服等

八、應(yīng)急輻射檢測(cè) 
應(yīng)急檢測(cè)的目的
       盡可能及時(shí)、詳細(xì)地提供有關(guān)事故對(duì)環(huán)境和公眾可能帶來的輻射影響的測(cè)量數(shù)據(jù),為劑量評(píng)價(jià)及防護(hù)行動(dòng)決策提供技術(shù)依據(jù)。
1.早期應(yīng)急監(jiān)測(cè)
       獲取有關(guān)數(shù)據(jù):煙羽特性(輸運(yùn)方向、高度、放射性水平和核素成分的時(shí)空變化);地面輻射水平(居民區(qū)); 來自煙羽及地面沉降的β和γ外照射劑量率; 空氣中放射性氣體及其核素成分等,為早期防護(hù)決策提供支持。
2.中期應(yīng)急監(jiān)測(cè)
       擴(kuò)展早期已經(jīng)開展的污染巡測(cè),測(cè)定污染水平。
3.后期應(yīng)急監(jiān)測(cè)
       確定整個(gè)事故釋放所造成的殘余污染水平和范圍,對(duì)有關(guān)人員、外照射劑量、表面污染、空氣污染及環(huán)境物質(zhì)中放射性活度進(jìn)行必要的補(bǔ)充測(cè)量,為恢復(fù)行動(dòng)的決策和對(duì)潛在長(zhǎng)期照射的預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

(責(zé)任編輯:金利同建cwq)
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