气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统，能准确刻度和检测气载放射性碘测量仪器的探测效率。其技术方案为：采用放射性碘体积活度参考标进行刻度与检测以测量气载放射性碘测量仪器的探测效率，通过对气态碘的发生、储存和采样以及对测量标准的确定，使得气载放射性碘测量仪器的探测效率得以量化衡量。
【专利说明】气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种仪器效果的衡量系统，尤其涉及对气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统。
【背景技术】
[0002]核安全是核电产业健康发展的必要前提，核反应堆的安全运行是确保核安全的重中之重，核电站热岛内部以及周边环境核裂变产物监测，以及对循环水的放射性活度监测，是对核反应堆的运行情况、对周边环境和公众的影响作评估的重要依据之一。
[0003]碘-131核素是主要的核裂变产物之一。碘的放射性同位素有1251、1291、1311，核电站气态排出流或环境大气中的气载放射性碘主要是1311，包括气态、微粒态的单质碘和有机碘。
[0004]气载放射性碘的监测是核设施及其周边环境核裂变产物监测不可或缺的手段之一，也是辐射环境监测的一项重要内容。
[0005]大气中放射性碘的监测有两种方法，一是采用气载放射性碘测量仪器进行实时在线监测，二是用空气采样器采样后对采样滤纸作能谱测量。
[0006]气载放射性碘测量仪器用滤网、活性炭滤纸和碘盒(活性炭滤盒)组成的采集器进行连续采集，半导体探测器对采集器实时测量。
[0007]仪器扣除本底后的计数率除以探测效率得到放射性活度测量值，由采样流量与时间的乘积得到采样空气的总体积，活度测量值与采样空气体积之比即为采样空气的131I核素体积活度。
[0008]可见，准确刻度气载放射性碘测量仪器探测效率是保障监测结果准确的关键技术。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统，能准确刻度和检测气载放射性碘测量仪器的探测效率。
[0010]本实用新型的技术方案为:
[0011]本实用新型揭示了一种气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统，包括碘产生和采集子系统以及探测效率测量子系统，其中碘产生和采集子系统进一步包括反应容器、碘室以及碘采集器，反应容器和碘采集器均和碘室相连，探测效率测量子系统进一步包括依次相连的高纯锗探测器、前置放大器、能谱放大器、数字化Y谱仪、多道缓存与接口以及计算机，其中高纯锗探测器的输入端连接碘采集器的输出端，高纯锗探测器和前置放大器和高压电源相连。
[0012]根据本实用新型的气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统的一实施例，碘采集器由滤网、活性炭滤纸和滤盒组合而成。
[0013]根据本实用新型的气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统的一实施例，碘室为一个内腔呈横向圆筒状的密闭容器，腔体内安装电加热控温装置，呈平面的两侧设有观察窗和米样口。
[0014]本实用新型对比现有技术有如下的有益效果:本实用新型的方案是采用放射性碘体积活度参考标进行刻度与检测以测量气载放射性碘测量仪器的探测效率。通过对气态碘的发生、储存和采样以及对测量标准的确定，使得气载放射性碘测量仪器的探测效率得以
量化衡量。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1示出了本实用新型的气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统的较佳实施例的原理图。
[0016]图2示出了本实用新型的碘产生和采集子系统的结构图。
[0017]图3示出了本实用新型的碘采集器的示意图。
[0018]图4示出了本实用新型的碘室的结构示意图。
[0019]图5示出了本实用新型的探测效率测量子系统的结构图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。
[0021]图1示出了本实用新型的气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统的较佳实施例的原理。请参见图1，本实施例的测量系统包括碘产生和采集子系统I以及探测效率测量子系统2。
[0022]本实施例的测量系统的原理是:以Na131I溶液与与Fe2(SO4)3反应产生131I2,与Fe2 (SO4) 3反应产生I2，升华为气态后输入储存容器“碘室”，用碘采集器以模拟大气采样的方式，从碘室中采集气态和气溶胶态131I核素，用高纯锗Y谱仪准确测定碘采集器内131I核素放射性活度。
[0023]碘采集器内131I核素放射性活度经准确定值，作为刻度、检测气载放射性碘测量仪器探测效率的测量标准。
[0024]如图2所示，碘产生和采集子系统I进一步包括反应容器10、碘室11以及碘采集器12。反应容器10和碘采集器12均和碘室11相连。碘采集器12具体请参见图3，由滤网、活性炭滤纸120和滤盒121组合而成。
[0025]碘室11的结构如图4所示，为一个内腔呈横向圆筒状、体积为(0.5?1.0)m3的密闭容器，腔体内安装电加热控温装置(如图所示的安装在腔体内的温度传感器110、LED灯111、电加热丝112、保温层113以及腔体外的温控系统114所组成)，在(室温?80) °C可调，腔体呈平面的两侧设有观察窗115和采样口 116。
[0026]碘室11与反应容器10以内循环方式连接，气泵产生21 / min流速的气流，将化学反应产生的131I2送入碘室11。控制碘室11内的温度约为(60?70) °C，以减少气态131I2的凝华。
[0027]采样泵以(20?30) I / min的采样流量，碘采集器12采用循环方式从碘室11采集1311，使得碘采集器12内放射性碘的分布与大气环境采样结果相似。
[0028]如图5所示，探测效率测量子系统2进一步包括依次相连的高纯锗探测器20、前置放大器21、能谱放大器22、数字化Y谱仪23、多道缓存与接口 24以及计算机25。高纯锗探测器20的输入端连接碘采集器12的输出端，高纯锗探测器20和前置放大器21和高压电源26相连。
[0029]将活性炭滤纸裁剪成与碘采集器12内径相同的圆形，将已知比活度的mI溶液定量均匀滴在滤纸上并晾干，由滴在滤纸上的溶液量和溶液的比活度可得到滤纸源的放射性活度。
[0030]用高纯锗Y谱仪测量滤纸源的活度。在碘盒内腔的高度范围内，以5_为间隔逐次设定滤纸源高度，滤纸下至探测器表面以活性炭填充。由测量结果获得滤纸源距探测器表面不同高度时Y谱仪的探测效率。
[0031]由滤纸源的活度值、Y谱仪对不同高度滤纸源的探测效率，通过蒙卡模拟计算确定高纯锗Y谱仪对碘采集器内131I放射性活度的探测效率。以已确定探测效率的高纯锗Y谱仪测定碘采集器内131I放射性活度。
[0032]将131I放射性活度已定值的碘采集器安装在气载放射性碘测量仪器相应的部位进行测量，扣除本底后的仪器计数率与放射性活度的比值即为探测效率。
[0033]本实用新型中应用到的一些技术参数如下:
[0034]Fe2(SO4)3.χΗ20 溶液:0.1mol / 1,100ml ；NaI 溶液 0.1mol / I, IOml
[0035]反应温度:?80°C ;搅拌或振荡频率:1Hz ;反应时间:Ih ;反应容器与碘室间循环气流:?21 / min。
[0036]在上述条件下，I2的产生率:(70?85) %。
[0037]碘室呈横向圆筒状、密封、内壁光滑、LED灯照明、电加热、温控:室温?80C ;呈平面的两侧有观察窗、米样口。
[0038]碘采集器采样时流速(20?30) I / min。
[0039]上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现和使用本实用新型的，本领域普通技术人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书所提到的创新性特征的最大范围。
【权利要求】
1.一种气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统，其特征在于，包括碘产生和采集子系统以及探测效率测量子系统，其中碘产生和采集子系统进一步包括反应容器、碘室以及碘采集器，反应容器和碘采集器均和碘室相连，探测效率测量子系统进一步包括依次相连的高纯锗探测器、前置放大器、能谱放大器、数字化Y谱仪、多道缓存与接口以及计算机，其中高纯锗探测器的输入端连接碘采集器的输出端，高纯锗探测器和前置放大器和高压电源相连。
2.根据权利要求1所述的气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统，其特征在于，碘采集器由滤网、活性炭滤纸和滤盒组合而成。
3.根据权利要求1所述的气载放射性碘测量仪器的探测效率的测量系统，其特征在于，碘室为一个内腔呈横向圆筒状的密闭容器，腔体内安装电加热控温装置，呈平面的两侧设有观察窗和米样口。
【文档编号】G01T1/00GK203616482SQ201320811494
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】唐方东, 赵超, 何林锋, 卓维海 申请人:上海市计量测试技术研究院