高氡环境下放射性气溶胶在线监测仪的研制
2021-01-28马英豪张富国
辐射防护 2020年6期
关键词:测量
孟 丹,杨 柳,马英豪,畅 翔,马 弢,张富国,杨 屹,商 洁
(中国辐射防护研究院,太原 030006)
在核设施中,进入空气中的放射性物质弥散会形成放射性气溶胶,为避免长寿命核素对职业人员造成内照射危害和潜在安全风险,需要对这些放射性气溶胶进行实时的在线式监测[1-2]。但是,由于某些场所通风不畅等原因,造成氡及其子体气溶胶的活度浓度将很高,可达103~104Bq/m3,这些氡及其子体气溶胶将对非天然放射性核素(U、Pu等)气溶胶的监测造成严重干扰,使监测仪的灵敏度下降,甚至失效。如何解决高氡环境下放射性气溶胶的测量是多年来相关核设施放射性气溶胶监测亟需解决的难题。研制出一种适用于高氡环境中,对低活度浓度的U、Pu等放射性气溶胶灵敏度高、响应快速的监测设备,可为从业人员的辐射安全提供重要保障。
1 整体设计方案
采用总活度浓度采样、能量甄别法、α/β比值法、测量模式和α、β气溶胶同时监测技术的联合应用。
1.1 提高氡子体甄别能力设计
在放射性气溶胶监测中,氡子体气溶胶的干扰是提高监测仪的监测灵敏度的最大障碍,为了有效降低氡子体气溶胶对人工α放射性气溶胶监测的干扰,并提高氡条件下放射性气溶胶的监测灵敏度,主要采用以下技术措施:
① 粒度分离技术
由于氡子体气溶胶和人工气溶胶的空气动力学特性差异,利用粒度分离技术,将绝大部分氡子体气溶胶分离掉,降低干扰。设计切割直径为1 μm的向心式粒度分离装置,如图1所示,实现氡子体和人工α放射性气溶胶的分离采样,将粒径相对较小的大部分氡子体气溶胶分离出去,而将粒径较大的人工α放射性气溶胶加以收集,从而实现氡子体气溶胶和人工α放射性气溶胶的物理分离。……
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