[发明专利]放射性污染材料活度连续甄别自动分选的设备及检测方法

权利要求书

1.一种放射性污染材料活度连续甄别自动分选的设备(100)，其特征在于，包括：

第一至第三传送装置(B、B1、B1X)，沿放射性污染材料输送方向依次设置，第一传送装置(B)及第二传送装置(B1)均用于输送待分拣材料，以实现待分拣材料活度的连续甄别，第三传送装置(B1X)用于输送分拣后的材料；

入口料斗(A)，布置在所述第一传送装置(B)局部区域的上方，用于通过待分拣材料；

第一至第三探测器(D、C、E)，第一探测器(D)及第二探测器(C)对应布置在所述入口料斗(A)的两侧，所述第一探测器(D)用于测量位于所述入口料斗(A)上游的放射性活度，用于测量不同宇宙辐射、大地辐射和无待分拣材料的输送带的残余活度，所述第二探测器(C)用于测量待分拣材料的放射性活度，用于测量所有放射性总计数率，所述第三探测器(E)布置在所述第二传感器(C)之后、回收分拣装置(B2)之前的传送装置处，用于识别待分拣材料中所含放射性元素种类并测量其放射性活度；

回收分拣装置(B2)，布置在所述第二传送装置(B1)的末端处，用于接收待分拣材料并对分选后的材料进行输出；和

工控机(10)，配置成接收所述第一探测器(D)至所述第三探测器(E)的信号，并根据接收到的探测器信号、每一传送装置的配置及预设的放射材料阈值控制所述回收分拣装置(B2)分拣材料并选择输出至第三传送装置(B1X)处，所述工控机(10)配置成预设两个放射性阈值，以甄别三种不同放射性活度的材料，所述第三传送装置(B1X)的数量为三个，以对应输出三种不同放射性活度的材料。

2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述工控机(10)配置成采用连续差值方法对连续材料流进行甄别分选，通过所述第一至第三探测器(D、C、E)的测量，从所述第二探测器(C)的总计数或比活度中扣除所述第一探测器(D)的测量值，再扣除所述第三探测器(E)的给出的干扰性放射性元素的计数率或放射性比活度，得出受污染材料中放射性特定核素的净计数或比活度，以此与预设放射材料的阈值相比进行阈值判别，以进行待分拣材料的甄别与分拣，以实现10吨～150吨/小时的固体材料处理速度，探测下限可达0.05Bq/g。

3.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述第一探测器(D)和所述第二探测器(C)均为伽玛辐射探测器，所述第三探测器(E)为伽玛能谱探测器。

4.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述第二探测器(C)和所述第一探测器(D)均可配置为对伽玛辐射敏感度较低的探测器，以实现高达1mSv/h的自然背景噪声环境中对伽玛进行测量。

5.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述第三探测器(E)为伽玛能谱探测器，通过使用伽玛能谱探测器，对伽玛辐射能量区间从几十KeV至几个MeV的放射性元素进行探测，使得探测区间范围广，所述第三探测器(E)支撑结构配置为可调节，以避免计数饱和，同时具有很低的探测下限。

6.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述第一探测器(D)及所述第二探测器(C)安装在距离所述入口料斗(A)两侧的相同距离处，以及安装在距离所述第一传送装置(B)的相同高度处。

7.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述第一传送装置(B)配置成其上的待分选材料在厚度上连续可调。

8.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述入口料斗(A)配置成材料仅借助重力作用即可完成进料。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的设备(100)，其特征在于，所述设备(100)还包括筛分装置，所述筛分装置位于所述入口料斗(A)的上方，并配置成重力筛分或震动筛分对待分选材料进行尺寸筛分。

10.一种应用权利要求1-9中任一项所述的设备(100)进行放射性污染材料活度连续甄别自动分选的检测方法，其特征在于，按照如下步骤操作，

步骤101，在设备(100)启动阶段，比较第一探测器(D)和第二探测器(C)的数值，如两者的数值完全相同或计数统计误差相近，则探测器正常运行；

如果测量值方差超过了不确定性的可调整范围，则需检验在第一传送装置(B)和/或读数值较高的探测器附近是否存在着放射性源，并予以排除，以恢复设备(100)正常运行状态；

步骤102，将待分拣放射性受污染固体材料，装入入口料斗(A)内；

步骤103，待分拣材料从入口料斗(A)转移到第一输送带(B)；

步骤104，工控机(10)记录第一探测器(D)测量到的位于入口料斗(A)上游的伽马计数率或放射性比活度；

步骤105，工控机(10)记录第二个探测器(C)测量到的待分拣材料的所有放射性总计数率或比活度；

步骤106，利用第三探测器(E)，利用待分拣材料在第二传送装置(B1)上的提升时间，对材料流进行放射性核素连续识别，对于识别出的干扰性的天然核素和/或人工核素，通过第三探测器(E)及工控机(10)的数据，分析、反推出特定放射性核素计数率或放射性比活度；

步骤107，从第二探测器(C)的测量值中扣除第一探测器(D)的测量值，再扣除第三探测器(E)给出的特定放射性元素计数率或放射性比活度，以实现连续的差值计数测量，该差值计数结果用于污染材料的甄别与分拣；

同时，待分拣材料被第一传送装置(B)转移到第二传送装置(B1)，第二传送装置(B1)将材料运送至回收分拣装置(B2)；

步骤108，工控机(10)根据分析结果，控制回收分拣装置(B2)动作，可把分拣后材料引导到第三传送装置(B1X)处，其中，第三传送装置(B1X)的数量为多个。