[发明专利]一种核设施液态流出物在线监测仪探测效率的校准方法

说明书

本发明涉及一种核设施液态流出物在线监测仪探测效率的校准方法，该方法将经过国家一级计量标准装置检定的γ标准点源放置在代表点处，测量探测器对标准点源的探测效率。然后利用蒙特卡罗程序模拟实际情形下探测器对液体样品的探测效率，结合模拟计算的空气等效情形下探测器对液体样品的探测效率，可以计算出衰减因子，结合实验中对标准点源的测量结果和模拟计算的衰减因子，可以最终得到探测器的探测效率，即实现效率校准。该方法不需要放射性溶液循环系统，降低成本的同时免去了液体源的制备、运输及导源等步骤；该方法的整个实施过程只需要对标准点源进行测量，该标准点源已经经过国家一级计量标准装置检定，校准结果能溯源到相关国家标准。

技术领域

本发明涉及辐射测量中的探测器效率校准技术，是一种经济快速地确定非介入式液态流出物在线监测仪的探测效率的方法。

背景技术

液态流出物是指实践中以液体形态排入环境的放射性物质。核设施周围的居民和其他生物会受到来自液态流出物中的放射性核素的辐射照射。为保护环境和保护工作人员和公众的健康，核电站、乏燃料后处理厂需要监测其排放的放射性液态流出物，监测方法分为离线监测和在线监测两种。在线监测分为取样型和非介入型两类，非介入式在线监测仪是将探测器放置于流出物排放管道的一侧，周围加以铅屏蔽，通过分析探测器谱仪的图谱信息得到管道内的放射性核素的活度浓度的实时信息。确定测量系统的探测效率是其测量结果准确可靠地先决条件。

校准谱仪的初级方法是制作一个放射性溶液循环系统，保证循环系统的管道尺寸和材质和现场一样，管道内液体流速也一致，屏蔽效果达到一致。这一方法的优点是准确可靠，但是成本高，而且需要在实验室进行，需要运输探头，操作复杂。

蒙特卡罗方法也可以用于谱仪的效率计算，并且具有成本低，速度快，等特点。但由于厂商一般都会对探头尺寸等参数保密，实际参数与厂商所谓参数存在一定差异，这会大大增加无源效率刻度方法的结果的误差。并且无源效率刻度方法不能溯源到国家相关标准。

发明内容

本发明旨在建立一种速度快、结果可靠又能保证量值溯源的方法。

本发明利用多枚单核素γ标准点源，并借助蒙特卡罗模拟寻找代表点，提供一种实现对核设施液态流出物在线测量谱仪的现场校准的方法。该方法不需要放射性溶液循环系统，降低成本的同时免去了液体源的制备、运输及导源等步骤；该方法的整个实施过程只需要对标准点源进行测量，该标准点源已经经过国家一级计量标准装置检定，校准结果能溯源到相关国家标准。

本发明的技术方案如下：

该方法首先利用蒙特卡罗程序，分别计算样品为空气的情况下探测器对样品的探测效率和探测器对样品空间内各位置处点源的探测效率，据此求得一个所谓的代表点位置坐标。所谓代表点具有这样的特性：在所关心的γ射线能量范围，探测器对位于这个点处的点源的探测效率与探测器对空气情况时样品的探测效率的差别最小。

将经过国家一级计量标准装置检定的γ标准点源放置在代表点处，测量探测器对标准点源的探测效率。所选取的标准点源的核素要求其放射性γ射线的能量范围能覆盖了流出物中放射性核素发射的γ射线的能量范围。

进一步，利用蒙特卡罗程序模拟实际情形下探测器对液体样品的探测效率，结合模拟计算的空气等效情形下探测器对液体样品的探测效率，可以计算出衰减因子，结合实验中对标准点源的测量结果和模拟计算的衰减因子，可以最终得到探测器的探测效率，即实现效率校准。

本发明既保证校准结果量值可溯源至国家一级计量标准，又不需使用到标准液体源，免去了液体源的使用过程中可能面临的诸多问题。本发明计算代表点位置和衰减因子时，都涉及到两次蒙特卡罗模拟值相除所得的商，这种做法大大抵消了探头尺寸结果与真实值不一致所带来的误差，因此最终校准结果远比直接使用蒙特卡罗模拟计算探测效率的结果准确。

附图说明

图1为本发明核设施液态流出物在线监测仪探测效率的校准方法的流程图。

具体实施方式