[发明专利]探测和定位固体基体的放射性表面污染的凝胶组合物及使用该凝胶的探测和定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种凝胶，所述凝胶用于探测和定位固体基体的表面的放射性污染(表面放射性污染物)。

更具体地，本发明涉及一种凝胶，所述凝胶特别是通过该凝胶在可见光范围内颜色的变化或通过该凝胶的颜色衰减(即凝胶的脱色、褪色)，来探测和定位由固体材料制成的基体的表面上的放射性污染的区域或斑点。

在表面上的探测和定位是指通过观察在该污染的斑点或区域上以膜或层的形式沉积的凝胶而在基体的表面处进行探测和定位，并且放射性污染是指由发射粒子辐射(例如，α辐射或β辐射)的至少一种污染性放射性物质引起的污染；这种放射性物质存在于表面上并且可能存在于表面下方一定深度的基体内。

本发明还涉及使用所述凝胶来探测和定位由固体材料制成的基体的表面上的放射性污染的方法。

因此，本发明的技术领域一般可被限定为使用凝胶对放射性污染物的探测和定位。根据膜的组成，其也可具有去污染性质。

背景技术

存在不同类型的辐射。根据辐射类型，分为电离辐射和非电离辐射。

电离辐射可以是诸如γ射线或X射线的电磁辐射，或者是诸如α射线、β射线或中子的粒子辐射。

在此，更特别地关注于表面放射性污染的示踪、揭示、探测，并且因此关注于在短距离内、局部释放(déposent)其能量的α和β辐射。

在核工厂中，对工作人员进行培训以使用辐射探测器对采用放射性材料的处所进行探测、控制和去污染；这些探测器是称为微放射计(contaminamètres)的“常规物理”探测仪，例如半导体探测器、气体室、闪烁器。

这些辐射探测器相对笨重、成本高、需要校准，并且其使用需要训练有素的技术人员。它们难以在高剂量率的重大事故的情况下使用，例如以下情况：在核反应堆内和周围，在储存池中，以及在清洁或拆除核区域、车间和设施时进行的日常多次放射性测量中；在上述情况下，在1小时内可能接收的剂量率为0.1Sv.h^-1或更高。

辐射探测器可以被定义为：特定设计为在探测到辐射存在的情况下改变状态或情形的技术设备。

辐射探测是用于探测的主要步骤，随后将测量放射性物质的活性。

核辐射的探测涉及辐射与探测器中所含的探测材料之间的相互作用。

根据探测材料、探测介质和辐射之间的相互作用的类型以及进行探测的方式，辐射探测器可以分为两个主要类别。

第一类辐射探测器属于以电子方式进行探测的探测器。换句话说，这些探测器是常规的电子探测器。

第二类辐射探测器属于可视性地进行探测的探测器，这些探测器通常是使用化学显色剂的探测器。在这些探测器中，辐射引起化学反应，导致探测材料、探测介质的颜色或性质发生变化。

属于此类且可商购获得的探测器包括Perspex Harwell3042辐射剂量计和Far West(FWT-60)辐射剂量计。

Perspex Harwell辐射剂量计由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成，并且由光学上透明的部件组成。它们是红色的，并且密闭地封在小袋中。它们是具有3±0.55mm厚的矩形(30×11mm)的形式。

它们被设计为利用UV-Vis分光光度法在603nm和651nm下进行监测，来分别测量在1kGy～30kGy和10kGy～30kGy范围内的剂量。

在这两个范围内，吸收剂量的测量精度均在几个百分点内。

探测原理如下：在电离辐射与PMMA相互作用时，产生自由基。辐射剂量计颜色变深，并且在特征波长603nm和651nm处的光吸收发生改变[Fernandez等人，2005]。

在暴露预定的时间后，在603nm处的吸光度的测量值与沉积(déposée)的剂量成比例。因此可以计算相应的剂量率。

Far West(FWT-60)辐射剂量计是无色薄膜，具有47μm的厚度，且含有着色剂：六(羟乙基)氨基三苯乙腈(HHEVC)。着色剂最初在λ＝254nm的UV范围内具有吸收带。当被辐照时，分子的CN-基团断裂引起颜色的变化，根据接收到的剂量，从白色变为紫色。

通过紫外-可见分光光度法在510纳米、600纳米和605纳米处测得的吸光度能够计算吸收的剂量。

这些辐射剂量计被设计为测量500Gy和200kGy之间的剂量，精度误差为±6.5％。

然而，这些辐射剂量计不适用于探测α表面污染或β表面污染。它们仅可用于测量样品接收的γ辐照的剂量。最灵感的辐射剂量计探测几戈瑞量级的剂量。