一种中低放废物的测量刻度方法、装置、系统及存储介质与流程

文档序号:19785608发布日期:2020-01-24 13:31阅读:169来源:国知局
一种中低放废物的测量刻度方法、装置、系统及存储介质与流程

本发明涉及于放射性废物检测技术领域,尤其涉及一种中低放废物的测量刻度方法、装置、系统及计算机可读存储介质。



背景技术:

中子检测技术常用于桶装核废物检测,是非破坏性(nda)检测技术,此技术的关键是获取合理的刻度曲线。由于废物桶内介质密度分布和放射性核素的分布随机性很强,因此对中子测量装置进行刻度时,难以获得其桶内不同位置的探测效率(或计数率),从而难以获得合理的刻度曲线。

目前,中低放废物贮运容器检测领域已有关于α中子检测刻度方法的单独研究,但是对于α中子检测的方式只是具备一定的代表性,其对应的系统并不能实现对不同的废物实现测量,并且α中子的测量方式也难以适用于大部分放射性元素的中子检测,若将其应用到其他的放射性元素中,会导致测量的偏差较大,使得分类不准确,甚至在分类后的利用会出现较大的安全性问题。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种中低放废物的测量刻度方法、装置、系统及计算机可读存储介质,旨在解决现有的α中子检测方式应用于其他的放射性元素,会导致测量精度不高的技术问题。

为实现上述目的,本发明提供一种中低放废物的测量刻度方法,所述方法包括:

检测放置于圆柱形测量腔中的所述中低放废物的类型,其中,所述类型包括α废物和γ废物;

根据所述类型判断所述中低放废物是否为α废物;

若所述中低放废物是α废物,则利用预置的圆柱形数据采集模型,采集所述圆柱形测量腔中设置于不同侧面的测量点的刻度实验数据,并根据所述刻度实验数据计算出所有测量点之间的中子计数关系式,其中,所述刻度实验数据为所述中低放废物在所述圆柱形测量腔的测量点所产生的中子计数;

若所述中低放废物不是α废物,则获取所述中低放废物的基本参数,并基于所述基本参数确定所述圆柱形测量腔的测量刻度的位置点,根据γ射线计数方式采集所述位置点的实验数据,根据所述实验数据计算出所有位置点之间的中子计数关系式;

利用蒙特卡罗原理,对所述中子计数关系进行测量数据的处理,得到所述中低放废物的测量刻度曲线,所述测量刻度曲线为所述中低放废物的中子计数的规律曲线。

可选地,所述利用预置的圆柱形数据采集模型,采集所述圆柱形测量腔中设置于不同侧面的测量点的刻度实验数据,并根据所述刻度实验数据计算出所有测量点之间的中子计数关系式的步骤包括:

选取所述圆柱形测量腔的上底面、下底面和中间面,并在所述上底面、下底面和中间截面分别设置测量点,其中,所述中间面为所述圆柱形测量腔的圆形截面;

在所述测量点上放置放射性核素,采集所述放射性核素在对应的测量点上产生的中子计数,并按照所述上底面、下底面和中间面对所述中子计数进行分类;

根据分类后的中子计数进行数据处理,得到每个面上的测量点之间的中子计数关系式。

可选地,若所述放射性核素为放射源240pu时,所述在所述测量点上放置放射性核素,采集所述放射性核素在对应的测量点上产生的中子计数,并按照所述上底面、下底面和中间面对所述中子计数进行分类包括:

在所述上底面的圆心上放置反射源240pu,并记录所述上底面上的所有测量点的第一中子计数,其中,所述上底面上的所有测量点包括对称设置在所述上底面的圆周上的四个点和对称设置在所述上底面内的四个点;

在所述中间面内对称的四个位置上放置放射源240pu,并记录所述中间面上的所有测量点的第二中子计数,其中,所述中间面上的所有测量点包括对称设置在所述中间面的圆周上的四个点;

在所述下底面的圆心和基于所述圆心对称的四个点上放置放射源240pu,并记录所述下底面上的所有测量点的第三中子计数,其中,所述中间面上的所有测量点包括对称设置在所述下底面的圆周上的四个点。

可选地,所述在所述测量点上放置放射性核素,采集所述放射性核素在对应的测量点上产生的中子计数,并按照所述上底面、下底面和中间面对所述中子计数进行分类,还包括:

分别计算所述上底面、下底面和中间面在不放置放射源240pu时,每个面的圆周上的四个测量点的本底中子计数。

可选地,所述根据分类后的中子计数进行数据处理,得到每个面上的测量点之间的中子计数关系式包括:

根据所述第一中子计数,分析所述上底面的圆周上的四个点相对于所述上底面内的四个点的第一中子计数规律,并基于所述第一中子计数规律计算出第一中子计数关系式;

根据所述第二中子计数,分析所述中间面的圆心以及所述圆心相对于四个测量点的第二中子计数规律,并基于所述第二中子计数规律计算出第二中子计数关系式;

根据所述第三中子计数和所述本底中子计数,分析所述下底面的圆心相对于其圆周上的四个测量点的第三中子计数规律,并基于所述第三中子计数规律计算出第三中子计数关系式。

可选地,所述利用蒙特卡罗原理,对所述中子计数关系进行测量数据的处理,得到所述中低放废物的测量刻度曲线的步骤包括:

根据每个面上的测量点之间的中子计数关系式,利用蒙特卡罗方法处理,得出所述中低放废物在所述圆柱形测量腔中的中子计数公式;

根据所述中子计数公式,建立所述中低放废物的测量刻度曲线。

可选地,所述获取所述中低放废物的基本参数,并基于所述基本参数确定所述圆柱形测量腔的测量刻度的位置点,根据γ射线计数方式采集所述位置点的实验数据,根据所述实验数据计算出所有位置点之间的中子计数关系式的步骤包括:

根据γ测量刻度原理,获取所述中低放废物的基本参数,所述基本参数包括基体材料、废物装载密度、待测核素特征γ射线能量及几何尺寸中的至少一种;

根据所述基本参数,模拟所述中低放废物在所述圆形测量腔中的中子发射场景,并基于所述中子发射场景计算出所述中低放废物在所述圆形测量腔中的整体效率;

根据所述整体效率,确定所述位置点;

基于所述位置点,进行所述中低放废物的γ射线计数测量,并记录对应的实验数据;

根据所述实验数据,分析出所述中低放废物的中子发射规律,并基于所述中子发射规律生成所述中子计数关系式。

为了解决上述的技术问题,本发明还提供了一种中低放废物的测量刻度装置,所述装置包括:

检测模块,用于检测放置于圆柱形测量腔中的所述中低放废物的类型,其中,所述类型包括α废物和γ废物;

判断模块,用于根据所述类型判断所述中低放废物是否为α废物;

第一测量模块,用于在所述中低放废物是α废物时,利用预置的圆柱形数据采集模型,采集所述圆柱形测量腔中设置于不同侧面的测量点的刻度实验数据,并根据所述刻度实验数据计算出所有测量点之间的中子计数关系式,其中,所述刻度实验数据为所述中低放废物在所述圆柱形测量腔的测量点所产生的中子计数;

第二测量模块,用于在所述中低放废物不是α废物时,则获取所述中低放废物的基本参数,并基于所述基本参数确定所述圆柱形测量腔的测量刻度的位置点,根据γ射线计数方式采集所述位置点的实验数据,根据所述实验数据计算出所有位置点之间的中子计数关系式;

刻度处理模块,用于利用蒙特卡罗原理,对所述中子计数关系进行测量数据的处理,得到所述中低放废物的测量刻度曲线,所述测量刻度曲线为所述中低放废物的中子计数的规律曲线。

为了解决上述的技术问题,本发明还提供了一种中低放废物的测量刻度系统,所述系统包括:

检测装置,用于检测放置于圆柱形测量腔中的所述中低放废物的类型,其中,所述类型包括α废物和γ废物;,以及根据所述类型判断所述中低放废物是否为α废物;

α中子测量装置,用于在所述中低放废物是α废物时,则利用预置的圆柱形数据采集模型,采集所述圆柱形测量腔中设置于不同侧面的测量点的刻度实验数据,并根据所述刻度实验数据计算出所有测量点之间的中子计数关系式,其中,所述刻度实验数据为所述中低放废物在所述圆柱形测量腔的测量点所产生的中子计数

γ测量装置,用于在所述中低放废物不是α废物时,则获取所述中低放废物的基本参数,并基于所述基本参数确定所述圆柱形测量腔的测量刻度的位置点,根据γ射线计数方式采集所述位置点的实验数据,根据所述实验数据计算出所有位置点之间的中子计数关系式;

刻度处理装置,用于利用蒙特卡罗原理,对所述中子计数关系进行测量数据的处理,得到所述中低放废物的测量刻度曲线,所述测量刻度曲线为所述中低放废物的中子计数的规律曲线。

为了解决上述的技术问题,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有中低放废物的测量刻度程序,所述中低放废物的测量刻度程序被处理器执行时实现如上任一项所述的中低放废物的测量刻度方法的步骤。

本发明提供的中低放废物的测量刻度方法,通过检测待测量对象的类型,若中低放废物为α废物,则启用α中子测量刻度的方式对中低放废物进行测量刻度,而若不是α废物,则启用γ测量刻度方式对中低放废物进行测量刻度;而α中子测量刻度的方式适用于中低放废物贮运容器一体化测量装置的α中子测量子系统的测量刻度校准,γ测量刻度的方式适用于中低放废物贮运容器测量装置的γ测量子系统测量刻度校准;基于上述的实施,从而实现了不同放射性元素对废物的测量应用,解决了现有的方式难以适用于大部分放射性元素的中子检测的问题,同时两种方式的兼容提高了中低放废物测量的测量精度,也提高了中低放废物的测量及分类处理的安全性与可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的中低放废物的测量刻度方法的一种流程示意图;

图2为本发明提供的α中子测量的流程示意图;

图3为本发明提供的γ中子测量的流程示意图;

图4为本发明提供的圆柱形测量腔的示意图;

图5为本发明提供的测量截面的示意图;

图6为本发明提供的空装的中低放贮运容器的示意图;

图7为本发明提供的中低放废物的测量刻度装置的结构示意图;

图8为本发明提供的中低放废物的测量刻度系统的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

第一实施例:

本发明所提供的测量刻度方法为应用于中低放废物贮运容器一体化测量系统的测量刻度方法,该系统包括两个子系统,分别为α中子测量系统及γ测量子系统。

在本实施例中,该系统在运作时,先检测该中低放废物是否为α废物;若为α废物,则直接按照α废物的入库处理标准进行α废物入库处理;若不是α废物,则进入γ废物检测程序进行γ废物检定。根据先检测α废物再检测γ废物的检测流程,为了与之配对,则系统校准时,须先校准α中子测量系统,再校准γ测量子系统。

在本实施例中所提出的测量刻度方式也可以为是一种校准方法,一般来说,在实际的应用中,都会根据测试或者是开发人员的测试经验来设置测量腔上对于废物的测量刻度,但是这些可以的精准还是要根据实际的使用或者测试来再进行调整,而本实施例中,通过将α和γ中子的测量兼容在一个系统上来实现,从而可以实现在测量是的相互校准,从而使得在使用其中一种方式来测量刻度的过程中得到一定的精度调整。所以在使用时,需要根据先检测α废物再检测γ废物的检测流程,为了与之配对,则系统校准时,须先校准α中子测量系统,再校准γ测量子系统,最后选择其中一种方式来实现对废物的测量分类。

如图1所示,为本发明实施例提供了一种中低放废物的测量刻度方法,该方法具体包括以下步骤:

步骤s110,检测放置于圆柱形测量腔中的所述中低放废物的类型,其中,所述类型包括α废物和γ废物;

在本实施例中,这里的α废物和γ废物可以分别理解为是通过α中子才能实现对废物进行测量的发射性对象和通过非α中子才能实现对废物进行测量的发射性对象,优选的,这里对于通过非α中子才能实现对废物进行测量的发射性对象采用γ放射性元素来实现。

步骤s120,根据所述类型判断所述中低放废物是否为α废物;

在该步骤中,在判断时,具体可以通过公非破坏性分析方法(nda),通过检测废物发射的α活跃度的射线来判断和检测。

步骤s130,若所述中低放废物是α废物,则利用预置的圆柱形数据采集模型,采集所述圆柱形测量腔中设置于不同侧面的测量点的刻度实验数据,并根据所述刻度实验数据计算出所有测量点之间的中子计数关系式,其中,所述刻度实验数据为所述中低放废物在所述圆柱形测量腔的测量点所产生的中子计数;

在该步骤中,在计算中子计数关系式时,具体可以通过对圆柱形测量腔设置多个测量面的方式来设置多个层次的测量点来实现测量,这样的测量设置方式可以提高中子的计数均匀度。

在本实施例中,具体可以通过以下步骤实现:

选取所述圆柱形测量腔的上底面、下底面和中间面,并在所述上底面、下底面和中间截面分别设置测量点,其中,所述中间面为所述圆柱形测量腔的圆形截面;

在所述测量点上放置放射性核素,采集所述放射性核素在对应的测量点上产生的中子计数,并按照所述上底面、下底面和中间面对所述中子计数进行分类;

根据分类后的中子计数进行数据处理,得到每个面上的测量点之间的中子计数关系式。

为了进一步提高中子计数的测量精度,在该步骤中,还包括对测量面中的原始辐射中子进行计数检测,具体的,分别计算所述上底面、下底面和中间面在不放置放射源240pu时,每个面的圆周上的四个测量点的本底中子计数。

步骤s140,若所述中低放废物不是α废物,则获取所述中低放废物的基本参数,并基于所述基本参数确定所述圆柱形测量腔的测量刻度的位置点,根据γ射线计数方式采集所述位置点的实验数据,根据所述实验数据计算出所有位置点之间的中子计数关系式;

在本实施例中,对于采用γ中子测量所述中低放废物的测量刻度,具体可以先利用测量对象的基本参数进行模拟的推演,得到整体的效果,然后基于整体效果来计算出所述圆柱形测量腔中最佳的中子辐射测量位置,基于该位置来收集待测量对象的中子计数,从而分析待测量对象的中子计数规律,从而得到对应的中子计数关系式。

步骤s150,利用蒙特卡罗原理,对所述中子计数关系进行测量数据的处理,得到所述中低放废物的测量刻度曲线,所述测量刻度曲线为所述中低放废物的中子计数的规律曲线。

在本实施例中,对于通过蒙特卡罗原理得到中低放废物的测量刻度,具体可以分为三个主要步骤:构造或描述概率过程;实现从已知概率分布抽样;建立各种估计量。

在本实施例中,具体是根据每个面上的测量点之间的中子计数关系式,利用蒙特卡罗方法处理,得出所述中低放废物在所述圆柱形测量腔中的中子计数公式;

根据所述中子计数公式,建立所述中低放废物的测量刻度曲线。

或者是,首先构建与所述中低放废物的基体材料相符、具有相同几何尺寸和废物装载密度的空白贮运容器,将不同活度的标准线源放置在空白贮运容器中并相对应于三组高度对应的放射源与探测器组件的校准位置上,通过测量建立中低放废物贮运容器γ定量测量分析所需的校准曲线,用以进行中低放废物贮运容器的γ测量装置的校准,从而得到对应的测量刻度曲线。

在本实施例中,对于步骤s130的实现,具体可以采以下方式来实现,即是:

所述利用预置的圆柱形数据采集模型,采集所述圆柱形测量腔中设置于不同侧面的测量点的刻度实验数据,并根据所述刻度实验数据计算出所有测量点之间的中子计数关系式的步骤包括:

选取所述圆柱形测量腔的上底面、下底面和中间面,并在所述上底面、下底面和中间截面分别设置测量点,其中,所述中间面为所述圆柱形测量腔的圆形截面;

在所述测量点上放置放射性核素,采集所述放射性核素在对应的测量点上产生的中子计数,并按照所述上底面、下底面和中间面对所述中子计数进行分类;

根据分类后的中子计数进行数据处理,得到每个面上的测量点之间的中子计数关系式。

在实际应用中,若所述放射性核素为放射源240pu时,所述在所述测量点上放置放射性核素,采集所述放射性核素在对应的测量点上产生的中子计数,并按照所述上底面、下底面和中间面对所述中子计数进行分类包括:

在所述上底面的圆心上放置反射源240pu,并记录所述上底面上的所有测量点的第一中子计数,其中,所述上底面上的所有测量点包括对称设置在所述上底面的圆周上的四个点和对称设置在所述上底面内的四个点;

在所述中间面内对称的四个位置上放置放射源240pu,并记录所述中间面上的所有测量点的第二中子计数,其中,所述中间面上的所有测量点包括对称设置在所述中间面的圆周上的四个点;

在所述下底面的圆心和基于所述圆心对称的四个点上放置放射源240pu,并记录所述下底面上的所有测量点的第三中子计数,其中,所述中间面上的所有测量点包括对称设置在所述下底面的圆周上的四个点;

分别计算所述上底面、下底面和中间面在不放置放射源240pu时,每个面的圆周上的四个测量点的本底中子计数。

最后,计算关系式时,所述根据分类后的中子计数进行数据处理,得到每个面上的测量点之间的中子计数关系式包括:

根据所述第一中子计数,分析所述上底面的圆周上的四个点相对于所述上底面内的四个点的第一中子计数规律,并基于所述第一中子计数规律计算出第一中子计数关系式;

根据所述第二中子计数,分析所述中间面的圆心以及所述圆心相对于四个测量点的第二中子计数规律,并基于所述第二中子计数规律计算出第二中子计数关系式;

根据所述第三中子计数和所述本底中子计数,分析所述下底面的圆心相对于其圆周上的四个测量点的第三中子计数规律,并基于所述第三中子计数规律计算出第三中子计数关系式。

下面以具体的应用场景对上述的α测量过程进行详细说明,如图2所示,在α中子测量流程中,使用的测量腔为圆柱形测量腔,所以该刻度方法在进行刻度实验数据收集时,采用的是圆柱形数据采集模型;其原理为先建立测量校准模型,选取具有代表性的放射性核素作为放射源,进行不同侧面不同位置的中子计数测量与数据处理,得到α中子测量的校准规律,作为α中子测量子系统的测量刻度方法,其具体的实现流程如下:

步骤s131,建立测量校准模型;

在本实施例中,该模型大小与圆柱形测量腔相同,以保证所校准数据可靠。选取圆柱形模型的上底面圆形或下底面圆形,其圆心为e点,过e点取两相互垂直的直径;两直径与圆周相交的点,分别定为a,b,c,d;组成直线ae,be,ce,de;再取直线ae,be,ce,de的中点a,b,c,d;在该模型中选取上下底面及中间截面为测量刻度测量数据收集点,上底面的点记为a,b,c,d,a,b,c,d;中间截面的点记为a1,b1,c1,d1,a1,b1,c1,d1;下底面的点记为a2,b2,c2,d2,a2,b2,c2,d2;其中,上下底面及中间截面的圆心分别记为e,e1,e2;

步骤s132,选取放射源样品:甄选几种不同质量的具有代表性的可发射中子的放射性核素,按相同质量为一批次进行多批次放置;

步骤s133,测量及收集数据:分三批次进行放射源的放置,具体设置过程如下:

①在e点放置反射源,在a、b、c、d、a、b、c、d等点进行测量并记录该点的中子计数;

②在a1、b1、c1、d1等四点位置上放置放射源,分别在e1、a1、b1、c1、d1点进行数据测量并记录该点的中子计数;

③在e2、a2、b2、c2、d2点分别放置放射源,在a2、b2、c2、d2点进行测量并记录中子计数;

④为了更好地处理桶装中低放废物的各点的中子通量,需要测出e、e1、e2、a、b、c、d、a1、b1、c1、d1、a2、b2、c2、d2点都不放置放射源的a、b、c、d、a1、b1、c1、d1、a2、b2、c2、d2点的中子计数,即本底中子计数,以便于计算出分别在e、e1、e2三点处放置放射源后与之对应点的真实中子计数,即

n实=n测-n本底(1)

并且可以根据计算出来的真实的中子计数数值求出该点中子计数与前述对应点的中子计数的关系式;

步骤s134,数据处理:按照步骤s133中所述的三种放射源放置类别进行数据处理,其分类处理如下:

①以直线aa、bb、cc、dd为类别进行数据分组处理,得出a点与a点、b点与b点、c点与c点、d点与d点中子计数间的关系,并列出关系式;如下:

设:

为中子的位置,为能量及运动方向的单位矢量,则定义通量

其中,定义为在各点的体积元dv内,能量e和运动方向属于的中子平均径迹长度。则有:

因所计算的中子通量所在几何形状为圆形,所以由圆形的几何知识可知:b/c/d各点的中子通量率与a点以相同的计算方法计算,即上述(1)式可计算出b/c/d各点的中子通量率;各测量平面各点的计算方案亦相同。

②以直线a1e1、b1e1、c1e1、d1e1为类别进行数据分组处理,得出a1点与e1点、b1点与e1点、c1点与e1点、d1点与e1点中子计数间的关系,并列出关系式;

③以直线a2e2、b2e2、c2e2、d2e2为类别进行数据分组处理,e2、a2、b2、c2、d2五点分别减去本底中子计数,得出e2、a2、b2、c2、d2五点分别放置放射源后的中子计数,再处理a2点与e2点、b2点与e2点、c2点与e2点、d2点与e2点中子计数间的关系,则根据上述推论,得关系式如下:

步骤s135,结果处理:综合上述所得出的中子计数关系式,利用蒙特卡罗方法处理,得出测量校准模型的中子计数规律,以此规律公式作α中子测量系统的测量数据校准公式;则有如下推理过程:

设废物桶的体积为v,第i次中子衰变后中子的密度为ni,sv为源中子经过多次碰撞后所产生的裂变中子数,i′为碰撞次数;则根据(4)式,则有:

其中,为一个源中子在第i次碰撞后,具有的状态对废物桶中子通量密度的贡献,在mcnp程序中它可用径迹长度计数给出,即:

其中,li为径迹长度,wi为中子权重,σf(ei)为能量e时的第i次裂变后的总截面,γσ为缓发裂变中子数。由此可得α中子测量系统的测量数据校准公式为上述(5)式。

如附图4所示,为α中子测量的具体实现原理:

步骤1,建立测量刻度方法的圆柱形刻度测量模型2,取上底面1、下底面4及中间截面3为刻度测量截面;测量点及放射源放置点如附图5所示,以圆柱形模型2的上底面1为例,过截面圆形的圆心作两相互垂直的直径,圆心记为e点,两直径与圆周相交的点分别记为a,b,c,d;圆心e点将两直径分割为四条直线,分别为ae,be,ce,de;分别取四条直线的中点,分别记为a,b,c,d;再在该模型中选取中间截面3及下底面4,中间截面3的点记为a1,b1,c1,d1,a1,b1,c1,d1;下底面4的点记为a2,b2,c2,d2,a2,b2,c2,d2;其中,中间截面3及下底面4的圆心分别记为e1,e2;

步骤2,甄选几种不同质量的具有代表性的可发射中子的放射性核素作为测量样品,按相同质量为一批次进行多批次放置,本实施拟以240pu为例;

步骤3,按要求分三批次进行放射源240pu的放置;①在e点放置反射源240pu,在a、b、c、d、a、b、c、d等点进行测量并记录该点的中子计数;②在a1、b1、c1、d1等四点位置上放置放射源240pu,分别在e1、a1、b1、c1、d1点进行数据测量并记录该点的中子计数;③在e2、a2、b2、c2、d2点分别放置放射源240pu,在e2、a2、b2、c2、d2点进行测量并记录中子计数;④需要测出e、e1、e2、a、b、c、d、a1、b1、c1、d1、a2、b2、c2、d2点都不放置放射源240pu的a、b、c、d、a1、b1、c1、d1、a2、b2、c2、d2点的中子计数,即本底中子计数;

步骤4,按照步骤3.中所述的三种放射源放置类别进行测量数据处理;①以直线aa、bb、cc、dd为类别进行数据分组处理,得出a点与a点、b点与点与b点、c点与c点、d点与d点中子计数间的关系,并列出关系式;②以直线a1e1、b1e1、c1e1、d1e1为类别进行数据分组处理,得出a1点与e1点、b1点与e1点、c1点与e1点、d1点与e1点的中子计数的关系,并列出关系式;③以直线a2e2、b2e2、c2e2、d2e2为类别进行数据分组处理,e2点减去②中e1点的中子计数,得出e2、a2、b2、c2、d2五点分别放置放射源后的e2点的中子计数,再处理a2点与e2点、b2点与e2点、c2点与e2点、d2点与e2点中子计数间的关系,并列出关系式;

步骤5,综合处理上述步骤3.与步骤4.中①②③④得出的结果即中子计数关系式,利用蒙特卡罗方法处理,得出测量校准模型的中子计数规律,以此规律公式作为α中子测量系统的测量数据校准公式。

在本实施例中,对于步骤s140的具体实现可以为:

根据γ测量刻度原理,获取所述中低放废物的基本参数,所述基本参数包括基体材料、废物装载密度、待测核素特征γ射线能量及几何尺寸中的至少一种;

根据所述基本参数,模拟所述中低放废物在所述圆形测量腔中的中子发射场景,并基于所述中子发射场景计算出所述中低放废物在所述圆形测量腔中的整体效率;

根据所述整体效率,确定所述位置点;

基于所述位置点,进行所述中低放废物的γ射线计数测量,并记录对应的实验数据;

根据所述实验数据,分析出所述中低放废物的中子发射规律,并基于所述中子发射规律生成所述中子计数关系式。

在实际应用中,γ测量刻度时,具体可以通过测量元件为三组高度相对应的放射源与探测器组件实现;基于此装置,其测量刻度方法采用标准线源代替标准放射性核素体源对装置进行效率活度(或质量)校准的方法,其原理为基于蒙特卡罗模拟计算方法,研究相同基体中低放废物贮运容器旋转自发射线中,不同半径位置上放置的线状标准样品(标准线源)的探测效率与中低放废物贮运容器探测效率之间的关系,建立标准线源对被测对象(即中低放废物)的等效活度(或质量)校准方法,达到利用标准线源即可对多种几何形状尺寸和多种待测核素进行校准的要求,建立测量装置对标准线源不同能量γ射线的计数率与活度(或质量)的关系,即γ测量校准曲线。这种校准方法可以很好地解决中低放废物贮运容器中放射性物质密度不均匀与形状各异、放射性物质源分布差别大等差异而引起的测量结果不准确的问题,能更好地处理中低放废物。

基于上述γ测量校准原理,如图3、6所示,本实施例的γ测量校准方法采用以下技术方案:

步骤s141,根据γ测量刻度原理的要求,确定好刻度测量对象的各种参数,包括基体材料、废物装载密度、待测核素特征γ射线能量及几何尺寸等参数;

步骤s142,根据上述步骤s141所确定的测量对象的各项参数,输入到蒙特卡罗输运程序geant4中,模拟中低放废物桶的中子发射场景,计算出待测量对象的整体效率;

步骤s143,根据γ测量校准方法的原理及步骤s141中所确定的各项参数,构建一个空白的与步骤s141中测量对象各项参数相同的空白对象(5),即没有装载核废料的中低放废物贮运容器;

步骤s144,利用geant4输运程序计算出与步骤s141相符的数据,再利用蒙特卡罗方法模拟确定与中低放废物贮运容器整体效率相同的测量刻度的位置,即没有装载核废料的中低放废物贮运容器内部与利用蒙特卡罗方法计算得出的整体效率相同的模型,确认每一个位置的效率;

步骤s145,根据γ测量刻度原理的要求,将不同活度的标准线源放置于空白测量对象(5)即空的中低放废物贮运容器中,进行中低放废物的γ射线计数测量,并记录实验数据;

步骤s146,将各项实测数据输入到geant4输运程序中,利用该输运软件方法,进行测量数据的处理,得到γ测量定量分析的校准曲线。

本发明提供一种中低放废物贮运容器一体化测量系统的刻度方法,包括α中子测量装置和γ测量装置的刻度方法,以实现中低放废物贮运容器的一体化测量,提高了中低放废物测量的测量精度,提高了中低放废物的测量及分类处理的安全性与可靠性。

第二实施例:

图7,为本发明实施例提供的中低放废物的测量刻度装置,该装置具体包括:检测模块71,、判断模块72、第一测量模块73、第二测量模块74和刻度处理模块75,其中:

检测模块71,用于检测放置于圆柱形测量腔中的所述中低放废物的类型,其中,所述类型包括α废物和γ废物;

判断模块72,用于根据所述类型判断所述中低放废物是否为α废物;

第一测量模块73,用于在所述中低放废物是α废物时,利用预置的圆柱形数据采集模型,采集所述圆柱形测量腔中设置于不同侧面的测量点的刻度实验数据,并根据所述刻度实验数据计算出所有测量点之间的中子计数关系式,其中,所述刻度实验数据为所述中低放废物在所述圆柱形测量腔的测量点所产生的中子计数;

第二测量模块74,用于在所述中低放废物不是α废物时,则获取所述中低放废物的基本参数,并基于所述基本参数确定所述圆柱形测量腔的测量刻度的位置点,根据γ射线计数方式采集所述位置点的实验数据,根据所述实验数据计算出所有位置点之间的中子计数关系式;

刻度处理模块75,用于利用蒙特卡罗原理,对所述中子计数关系进行测量数据的处理,得到所述中低放废物的测量刻度曲线,所述测量刻度曲线为所述中低放废物的中子计数的规律曲线。

基于与上述本发明实施例的中低放废物的测量刻度方法相同的实施例说明内容,因此本实施例对测量刻度装置的实施例内容不做过多赘述。

在本发明实施例中,还提供了一种中低放废物的测量刻度系统,如图8所示,所述系统包括:

检测装置81,用于检测放置于圆柱形测量腔中的所述中低放废物的类型,其中,所述类型包括α废物和γ废物;,以及根据所述类型判断所述中低放废物是否为α废物;

α中子测量装置82,用于在所述中低放废物是α废物时,则利用预置的圆柱形数据采集模型,采集所述圆柱形测量腔中设置于不同侧面的测量点的刻度实验数据,并根据所述刻度实验数据计算出所有测量点之间的中子计数关系式,其中,所述刻度实验数据为所述中低放废物在所述圆柱形测量腔的测量点所产生的中子计数

γ测量装置83,用于在所述中低放废物不是α废物时,则获取所述中低放废物的基本参数,并基于所述基本参数确定所述圆柱形测量腔的测量刻度的位置点,根据γ射线计数方式采集所述位置点的实验数据,根据所述实验数据计算出所有位置点之间的中子计数关系式;

刻度处理装置84,用于利用蒙特卡罗原理,对所述中子计数关系进行测量数据的处理,得到所述中低放废物的测量刻度曲线,所述测量刻度曲线为所述中低放废物的中子计数的规律曲线。

基于与上述本发明实施例的中低放废物的测量刻度方法相同的实施例说明内容,因此本实施例对测量刻度系统的实施例内容不做过多赘述。

为了解决上述的问题,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质。

在本实施例中,所述计算机可读存储介质上存储有中低放废物的测量刻度程序,所述中低放废物的测量刻度程序被处理器执行时实现如上述任一项实施例中所述的中低放废物的测量刻度方法的步骤。其中,中低放废物的测量刻度程序被处理器执行时所实现的方法可参照本发明基于车联网的车队控制方法的各个实施例,因此不再过多赘述。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,这些均属于本发明的保护之内。

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