核电厂防护水平γ射线空气比释动能标准装置的建立

郑文君海南核电有限公司，海南海口　572700



核电厂防护水平γ射线空气比释动能标准装置的建立

郑文君
海南核电有限公司，海南海口572700

摘要光子外照射辐射剂量监测仪表在核电站稳定运行中发挥着重要作用。根据我国相关规定，辐射剂量监测仪表均为强制检定计量器具，其常规检定需在γ射线空气比释动能标准装置中进行。经实验确定，海南核电有限公司所建立的防护水平γ射线空气比释动能标准装置，在距离放射源有效中心1m～5m的范围内，空气比释动能率为10μGy/h～118mGy/h，Urel=7.8%（k=2）；辐射场径向分布在3%以内满足平方反比定律；在距离放射源1m处，20cm范围内辐射场均匀性＜5%。结果表明，该标准装置各项技术指标均满足相关国家标准及检定规程的要求，可开展外照射辐射剂量监测仪表的检定工作。

关键词海南核电；γ射线；空气比释动能；标准装置

防护水平γ射线空气比释动能参考辐射是国际标准ISO4037-1和国家标准GB/T12162.1［1］所要求的参考辐射场的一部分，同时JJG393-2003［2］、JJG1009-2006［3］等计量检定规程也分别提出了对于γ射线参考辐射计量性能的要求，因此，防护水平γ射线空气比释动能标准装置的建立将为海南核电有限公司辐射监测仪表计量特性的确定，提供不可替代的计量保障手段和平台。本项目的目的是建立防护水平γ射线空气比释动能计量标准装置，为海南核电有限公司辐射监测仪器仪表提供检定服务。保障对象主要为辐射防护用X、γ辐射剂量当量（率）仪和监测仪以及直读式X.γ辐射个人剂量当量（率）监测仪。

1　装置与实验

1.1γ射线空气比释动能计量标准装置的建立

γ射线空气比释动能计量标准装置的建立依据GB/ T 12162.1-2000《用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的X和γ参考辐射第1部分：辐射特性及产生方法》进行。主要包括2部分内容：1）照射系统、实验平台系统以及控制系统的建立；2）辐射场特征参数的确定。

1.2照射系统、实验平台系统以及控制系统的建立

1.2.1照射系统的建立

本项目所建立的γ射线照射系统包括：同位素放射源60Co（2枚）和137Cs（3枚），各放射源活度如表1所示；包括两套源屏蔽准直装置以及配套的快门系统。该照射系统最大表面泄漏剂量率小于2.5μSv/h。

1.2.2实验平台系统的建立

本项目所建立的实验平台系统可为辐射监测仪表的检定和校准提供稳定支撑及精确定位，该系统在射束方向上行程为6m，定位精度好于±2mm；与射束垂直面的水平方向上行程为1.2m，定位精度好于±1mm；与射束垂直面的竖直方向上行程为0.3m，定位精度好于±1mm。

表1　各放射源活度

1.2.3控制系统的建立

本项目所设计的控制系统可实现如下功能：照射装置控制、实验平台控制；安全、故障状态以及各源、各检定点剂量率等信息显示等；同时具备检定数据及证书管理功能，可根据实验数据实时打印并存储检定证书或检定结果通知书。

1.3辐射场特征参数的确定

1.3.1空气比释动能率的测量

本项目测量空气比释动能率所使用的标准器具为PTW-UNIDOS主机配接TW32002型电离室（灵敏体积为1000cm3），该标准器具由国防科技工业电离辐射一级计量站检定合并，其量值可溯源至国家基准。利用该标准器分别测量距离各源有效中心1m处的空气比释动能率值以及1m～5m处空气比释动能率的分布，测量结果及讨论见2.1节。

1.3.2辐射场均匀性的测量

本项目利用PTW-UNIDOS主机配接TW32005型电离室（灵敏体积为30cm3）对1m处辐射场均匀性进行测量，测量结果及讨论见2.2节。

2　结果与讨论

2.1空气比释动能测量结果及不确定度分析

距离各放射源有效中心1m处，空气比释动能率的测量结果如表2所示；不确定度分析如表3所示；1个照射装置1m～5m处的纵向分布分别如图1所示。

表2　距各放射源有效中心1m处空气比释动能率测量结果

表3　空气比释动能测量结果不确定度分析

图1　空气比释动能率纵向分布

由表2和表3可知，距离放射源1m处，空气比释动能率范围为0.258mGy/h～118mGy/h，相对扩展不确定度Urel=7.8%（k=2）；由图1可知，在距离放射源1m～5m范围内，各源空气比释动能率在3%以内与距离平方倒数成正比。

2.2辐射场均匀性测量结果

距离放射源1m处，辐射场均匀性测量结果如图6所示。

图2　辐射场均匀性测量结果

由图2可知，在距离放射源1m位置处，与射束中心相对距离为±8cm位置，辐射场均匀性好于5%，由于测量所使用的电离室半径为2.2cm，因此在射束中心相对距离为±10cm位置，辐射场均匀性好于5%。

3　结论

本项目所建立的防护水平γ射线空气比释动能计量标准装置，在距离放射源有效中心1m～5m的范围内，空气比释动能率范围为10μGy/h～118mGy/h，相对扩展不确定度为Urel=7.8%（k=2）.；辐射场径向分布在3%以内满足平方反比定律；在距离放射源1m处，5%均匀的辐射场尺寸为20cm；各项技术指标均满足相关国家标准及检定规程的要求，可开展场所监测仪表及个人剂量计的检定工作，为海南核电有限公司辐射防护监测提供可靠的计量保障。

参考文献

［1］用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的X和γ参考辐射第1部分：辐射特性及产生方法［S］.GB/T 12162.1.

［2］辐射防护用X、γ辐射剂量当量（率）仪和监测仪检定规程［S］.JJG393-2003.

［3］直读式X、γ辐射个人剂量当量（率）监测仪检定规程［S］. JJG1009-2006.

中图分类号TL4

文献标识码A

文章编号1674-6708（2016）165-0228-02

作者简介：郑文君，海南核电有限公司。