[发明专利]一种借助γ谱仪快速判定样品中放射性污染等级的方法

说明书

本发明属于放射性检测技术领域，具体涉及一种借助γ谱仪快速判定样品中放射性污染等级的方法。对大批量的被测对象进行预处理，将被测对象进行整形处理，形成密度及结构尺寸相对固定的模型；设定γ谱仪的核素库；获取核素库关注核素特征能量峰的前后道址；结合试验确定被测对象不同污染等级限值处的特征能量峰净计数率数值大小，以此作为等级判定的依据；结合特征峰率内净计数率和特征峰道址区间的曲线拟合双重方式快速测量和判定对应特征峰γ核素的污染等级水平。本发明进一步的提升大批量放射性废物等级分类的准确性和有效性。

技术领域

本发明属于放射性检测技术领域，具体涉及一种借助γ谱仪快速判定样品中放射性污染等级的方法。

背景技术

为了实现放射性废物最终的科学处理处置，国家制定了相应的放射性废物分类标准。其按照核素类型和对应的比活度水平范围，对放射性废物进行了等级分类。

对于涉核企业尤其是从事核设施退役及三废治理的企业，每年会产生大量的放射性废物，这其中绝大部分属于γ射线类核素污染的废物。目前国内为了有效测定以上废物等级，主要借助的是γ无损检测系统，但是这种方式工作效率较低(以200L废物桶为例，每桶的测量时间在30分钟以上)。且必须将废物装入特定的容器中进行检测，对于体积量巨大的污染沙土或者污染货包，附加(容器购置费用,整备人员费用)成本很高。企业期望采用流水线输送的方式，对以上废物进行快速污染等级判定，省去废物容器装载，倾倒的过程节省废物容器采购费用。

目前，国内尚无相关的成熟技术装备研制单位，主要是通过国外采购定制的方式引进。这类技术装备配置的探测器主要是使用大体积(塑料，碘化钠，碘化铯等)闪烁体探测器进行直接测量(某些装备也会配置谱仪系统，但主要功能是进行核素类型的测定，不直接参与等级测量判定)。通过建立计数率(或剂量率)与放射性物质的比活度的对应关系实现快速检测和等级分类。使用这种方式的优点是探测器的计数率响应时间短(秒量级)，缺点是仅适用于被测对象中只存在一种主要污染核素，或者存在两种污染核素，且其各自的份额比例相对固定。如：日本福岛事故中，东京电力公司引进的污染沙土快速分拣系统，其主要是针对Cs-137核素污染。若被测对象中包含多种γ射线类污染核素，且被测对象中各核素的份额存在变化的情况下，则无法实现准确的测量和等级判定。

γ谱仪具有良好的能谱分析功能，但是为了保证测量的准确性(主要是确保特征能量峰峰形的理想)其测量时间较长，很难作为直接测量仪器，实现废物的快速检测分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种借助γ谱仪快速判定样品中放射性污染等级的方法，进一步的提升大批量放射性废物等级分类的准确性和有效性。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种借助γ谱仪快速判定样品中放射性污染等级的方法，

1、对大批量的被测对象进行预处理，将被测对象进行整形处理，形成密度及结构尺寸相对固定的模型；

2、设定γ谱仪的核素库；

3、获取核素库关注核素特征能量峰的前后道址；

4、结合试验确定被测对象不同污染等级限值处的特征能量峰净计数率数值大小，以此作为等级判定的依据，具体方式如下：结合废物的源项，使用标准源配置与被测对象相同或相近的标准测量模型，借助γ谱仪测量该标准测量模型，确定相应的探测效率，以η表示；污染等级的确定是按照对应核素和比活度的方式进行判定的，为此，需要将比活度限值乘以被测量模块的重量，将其转化为活度的形式，对应核素活度以A源，单位Bq表示，对应核素特征能量峰中心位置处的理论净计数率以n1，单位CPS表示，对应核素特征能量峰本底计数率以n本，单位CPS表示，对应特征能量分支比为ξ，通过公式A＝(n1-n本)/ξ·η，得出对应核素特征能量峰中心位置处的理论净计数率n1，以此作为对应核素等级判定的限值；确定和设置每一个核素的等级限值对应的净计数率大小；