【摘要】：放射性氣溶膠攝入是造成職業(yè)和公眾內(nèi)照射的主要原因,放射性氣溶膠可分為天然和人工放射性氣溶膠,其中核設(shè)施工作場(chǎng)所產(chǎn)的生長(zhǎng)壽命人工超鈾核素氣溶膠,半衰期長(zhǎng)且毒性大,吸入后對(duì)場(chǎng)所內(nèi)工作人員會(huì)產(chǎn)生職業(yè)照射。因此,快速準(zhǔn)確的人工放射性氣溶膠測(cè)量是開(kāi)展工作場(chǎng)所輻射防護(hù)和職業(yè)照射評(píng)價(jià)工作的重要需求。能量甄別法是常用的快速測(cè)量人工放射性氣溶膠的方法,其中補(bǔ)償系數(shù)K是該方法最主要的參數(shù),其大小及穩(wěn)定性受到取樣濾膜自吸收、測(cè)量過(guò)程的時(shí)間分配、空氣層厚度以及探測(cè)器分辨率等多種因素的影響,本文針對(duì)各項(xiàng)因素對(duì)K值的影響進(jìn)行了理論計(jì)算、蒙特卡羅模擬和實(shí)驗(yàn)分析,對(duì)使用能量甄別法快速測(cè)量人工α放射性氣溶膠進(jìn)行了多參數(shù)優(yōu)化研究。論文首先對(duì)各種市售濾膜進(jìn)行了 α粒子自吸收因子、抽氣阻力和過(guò)濾效率測(cè)試,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選取聚四氟乙烯濾膜作為取樣濾膜;隨后理論計(jì)算并導(dǎo)出了放射性核素在濾膜上衰變規(guī)律,據(jù)此分析了補(bǔ)償系數(shù)K的時(shí)間依賴特性,發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償系數(shù)K隨樣品取樣、等待及測(cè)量時(shí)間的改變分別有著各自的變化規(guī)律;最后使用MCNPX軟件模擬了探測(cè)器空氣層對(duì)α粒子能譜測(cè)量的影響,模擬結(jié)果表明降低測(cè)量腔室真空度對(duì)于減少能譜拖尾有著明顯的改善,在氣壓為10 kPa時(shí)便可達(dá)到與完全真空時(shí)相近的結(jié)果。本文在實(shí)驗(yàn)室條件下還對(duì)取樣濾膜和時(shí)間分配方案進(jìn)行了合理的選擇,并就本方法的探測(cè)下限和補(bǔ)償效果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:在氡、釷及其子體濃度100～200 Bq/m3的條件下,探測(cè)下限可以達(dá)到7.9×10-2Bq/m3;而通過(guò)能量甄別法補(bǔ)償測(cè)得的人工氣溶膠活度也與衰變法所測(cè)結(jié)果的誤差小于20%。實(shí)現(xiàn)了對(duì)場(chǎng)所內(nèi)放射性氣溶膠快速測(cè)量的目的,并可以對(duì)工作人員完成操作后的內(nèi)照射劑量快速估算。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)工程物理研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TL81
【圖文】：

＾＾１３］等提出使用表面收集特性高的濾膜獲以取銳度較高的能譜，將有利于在放射性氣溶逡逑膠監(jiān)測(cè)中把人工放射性核素與天然本底加以區(qū)分。法國(guó)Ｅｉｃｈｒｏｍ公司為此生產(chǎn)了專(zhuān)用于逡逑放射性氣溶膠能譜測(cè)量的濾膜，并進(jìn)行了相應(yīng)的性能測(cè)試（圖１．１所示），其能譜測(cè)量效逡逑果顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的纖維素濾膜和玻璃纖維濾膜，可以實(shí)現(xiàn)氡、釷本底的準(zhǔn)確扣除（藍(lán)色逡逑曲線為測(cè)量實(shí)測(cè)ａ譜。紅色為氡、釷補(bǔ)償扣除后的ａ譜）。Ｔ．Ｇｅｒｙｅｓ邐等人提出ａ粒子逡逑能量在過(guò)濾材料中的吸收不僅對(duì)測(cè)量計(jì)數(shù)產(chǎn)生損失更是影響ａ譜慢化最重要的影響因逡逑子，同時(shí)通過(guò)蒙特卡羅模擬的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)中所用濾膜的自吸收系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，用于在逡逑測(cè)量時(shí)修正0［粒子在濾膜中因自吸收而帶來(lái)的計(jì)數(shù)損失。逡逑２逡逑

在圖２．２邋（ａ）所示的理想情況下，該問(wèn)題很簡(jiǎn)逡逑單，只需根據(jù)峰位漂移等影響設(shè)置好能量甄別閾值即可實(shí)現(xiàn)分別測(cè)量。逡逑＾邋Ｉｆａｉｉ－ｌｒ邋１＼邋７邋＾逡逑￣邐４邐６邐８邐ＫＴ逡逑粒ＶｆｅＶ逡逑ａ＾ｌｍ邋邐邐＾逡逑相邐邐邐邐邐—逡逑對(duì)邐（ｂ）逡逑數(shù)邐．逡逑＿＿＿邐’邋■邐．邐■邋Ｉ邐Ｉ邐＞ｗ邐Ｉ逡逑￣邐４邐７＾６邐ｓ邐１１５逡逑１Ｘ１邋粒子能量，ＭｅＶ逡逑圖２．２濾膜上測(cè)量到的ａ能譜逡逑但在實(shí)際測(cè)量中，由于樣品本身自吸收和空氣層的吸收等因素的影響，使得天然本逡逑底的ａ能量慢化，不僅使ＲａＡ的ａ譜甚至是ＲａＣ的ａ譜線拖尾至“人工道”范圍內(nèi)引起逡逑計(jì)數(shù)，如圖２．２邋（ｂ）所示。實(shí)驗(yàn)證明，天然氡、釷子體ａ譜拖尾至“人工道”的那部分計(jì)逡逑數(shù)與其留在“天然道”內(nèi)的計(jì)數(shù)之間有一確定的比例關(guān)系：逡逑％邋＝尤＝常數(shù)邐２－１逡逑式中，Ｋ為補(bǔ)償系數(shù)；凡為天然放射性氡、釷子體能譜“拖尾”至“人工道”的計(jì)數(shù)；逡逑Ｎ２為其留在天然道內(nèi)的計(jì)數(shù)。逡逑“人工道”實(shí)際測(cè)量到的ａ計(jì)數(shù)用Ｎ３表示，則人工ａ放射性的計(jì)數(shù)Ｎ為：逡逑Ｎ邋＝邋Ｎ＾－邐２－２逡逑那么

基于能最甄別方法的放射性氣溶膠測(cè)量技術(shù)研究?jī)斚禂?shù)Ｋ值越小，越有利于降低其值的漲落，減小本底對(duì)測(cè)量的干擾，同低儀器的探測(cè)下限和響應(yīng)時(shí)間。而影響補(bǔ)償系數(shù)Ｋ值的因素有很多，例如構(gòu)參數(shù)、取樣條件、測(cè)量環(huán)境等等，因此要求在工作場(chǎng)所無(wú)人工放射性時(shí)及，取樣測(cè)量條件，多次測(cè)定補(bǔ)償系數(shù)Ｋ值求出平均值它，以反取代Ｋ系數(shù)Ｋ的影響因素分析逡逑氣溶膠過(guò)濾樣品的測(cè)量過(guò)程如圖２．３所示：逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2803862