丁锡嘉，周 涛，张家磊，张博雅，陈 娟，朱亮宇

（1.华北电力大学核科学与工程学院，北京102206；2.华北电力大学核热工安全与标准化研究所，北京102206；3.非能动核能安全技术北京市重点实验室，北京102206；4.东南大学能源与环境学院，江苏 南京211189）

0 引言

18F是一种会发生β+衰变的核素，它在核电厂一回路［1］冷却剂中由核反应产生。较13N等其他监测核素，18F 半衰期为110 min，在一回路冷却剂中的浓度亦较高，决定了18F 是一种监测核电厂一回路压力边界［2-4］的泄漏率［5］的理想核素。考虑到我国在运核电厂均为沿海核电厂，一回路压力边界中的放射性核素一旦扩散至海洋，将会造成严重的危害。迄今为止，国内核电厂一回路压力边界泄漏率［2］仍主要通过监测13N［6-8］，131I［9-11］等核素浓度，对18F的监测［12］处于起步阶段。本研究通过18F的探测效率［13］标定实验，给出在一定区间内18F探测效率经验公式，将对海洋放射性核素监测产生一定的促进作用。

1 研究对象

1.1 实验装置

18F 可以发生β+衰变［14］，同时其半衰期［15］也较短，仅有110 min。而18F的β+衰变中所产生的正电子与物质发生正电子湮没效应［16-18］，取而代之产生了两个方向相反、能量值相同且均等于0.511 MeV的光子，并且发生了γ跃迁［19］。

结合实验室设备装置的实际情况，使用如图1 所示的NaI（Tl）闪烁体［20-22］探测效率标定实验装置。

图1 18F探测效率标定实验装置Fig.1 18F detection efficiency calibration experimental device

由图1 可知，当NaI（Tl）闪烁体探测到两个方向相反、能量值相同且均等于0.511 MeV的光子时，多道脉冲幅度分析器［22］就会显示出峰面积［23］，便可容易地得到放射性活度。再与标准源活度相比即可获得探测效率，便可以计算出β+粒子湮灭γ 光子［3］探测效率ε。……