[发明专利]一种气体活化测量方法及系统

说明书

本申请提供一种气体活化测量方法，其包括选定MB容器容积与测量时间部分：选定空气活化测量系统的MB容器容积，以及选定利用空气活化测量系统进行测量的时间；空气活化测量与分析部分：利用空气活化测量系统进行测量并计算不同核素在空气活化测量系统不同位置的活度浓度、浸没剂量率和不确定度。本申请还提供一种气体活化测量系统，其包括控制单元、MB容器探测单元、压力流量测量单元、进气管路、排气管路和插接滤纸接口。本申请的方法及系统，能够推算出空气输运到不同位置处放射性核素的活度浓度、浸没剂量率及不确定度，能够同时测出空气分子本身活化和气溶胶活化水平，使得工作人员能够对空气活化情况做进一步分析和辐射影响评估。

技术领域

本发明涉及气体测量技术领域，具体涉及一种气体活化测量方法及系统。

背景技术

对于空气中的放射性核素，现有技术通常采用滤纸富集气溶胶的方式进行测量，但这种滤纸富集气溶胶的测量方式并不适用于加速器空气活化的测量，因为加速器空气中的放射性核素主要来源于空气分子本身的活化而不是气溶胶的活化，不能通过滤纸富集和测量。现有技术测量空气核素的方法也没有测出伽马能谱，不能区分核素及对应的活度浓度，无法用于加速器空气活化核素及其浓度的准确测量，更无法由测量结果来分析出不同位置(活化区、腔室、排风口)的核素浓度输运衰减情况，且由于加速器空气活化浓度低(通常低于探测器本底)，现有技术测量空气核素的方法不能对探测器本底进行有效扣除，也没有结合统计误差对测量时间进行控制，使得无法测出加速器的活化水平，并且探测效率十分低。

发明内容

根据本申请第一方面，提供一种气体活化测量方法，其包括如下过程：

选定MB容器容积与测量时间部分：选定空气活化测量系统的MB容器容积，以及选定利用空气活化测量系统进行测量的时间；

空气活化测量与分析部分：利用空气活化测量系统进行测量并计算不同核素在空气活化测量系统不同位置的活度浓度、浸没剂量率和不确定度。

根据本申请第二方面，提供一种气体活化测量系统，其包括控制单元、MB容器探测单元(10)、压力流量测量单元(70)、进气管路、排气管路和插接滤纸接口。

进气管路通过压力流量测量单元连接至MB容器探测单元，用于为气体进入MB容器探测单元提供通道；压力流量测量单元用于测量气体的压力和流量参数；排气管路连接至MB容器探测单元，用于为气体流出MB容器探测单元提供通道；MB容器探测单元连接至控制单元，用于接收到伽马射线并产生相应电信号进而传递至控制单元。

控制单元包括伽马能谱生成模块(01)、活度浓度运算模块(021)、浸没剂量率运算模块(022)、不确定度运算模块(023)和判断模块(03)。

伽马能谱生成模块连接至MB容器探测单元、活度浓度运算模块、浸没剂量率运算模块和不确定度运算模块，用于绘制本底和样品伽马能谱；活度浓度运算模块、浸没剂量率运算模块和不确定度运算模块分别用于计算各种核素从给定区域输运到不同位置处的活度浓度、浸没剂量率以及不确定度；判断模块连接至活度浓度运算模块、浸没剂量率运算模块和不确定度运算模块，用于判断各种核素从给定区域输运到不同位置处的活度浓度、浸没剂量率以及不确定度是否符合预设标准。

插接滤纸接口连接在进气管路上，插上滤纸时，气体先流经滤纸再进入MB容器探测单元的MB容器，取掉滤纸后，气体直接由进气管路进入MB容器，以实现测量不含或含气溶胶两种情形下的气体伽马能谱。

本申请的气体活化测量方法及系统，通过选定气体活化核素种类与核素的动态饱和浓度占比，以及不同铅室MB容器容积下探测器的探测效率，直接用探测器测量出加速器空气分子本身的伽马能谱，推算出空气输运到不同位置处放射性核素及其活度浓度、浸没剂量率及不确定度，通过结合插接滤纸接口和滤纸沉积的颗粒物离线测量分析，使得工作人员能够同时测出空气分子本身活化和气溶胶活化水平，并对空气活化情况做进一步分析和辐射影响评估。

附图说明