[发明专利]一种放射性污染沙土γ核素快速监测装置及方法

说明书

本发明涉及放射性污染监测技术领域，具体公开了一种放射性污染沙土γ核素快速监测装置及方法，其中的探测器组件包括NaI探测器、CZT探测器；在NaI探测器和CZT探测器的上方和四周分别设有屏蔽结构；支架为双层支架，上层放置电机，在上层和下层之间设有四根滚珠丝杆，在滚珠丝杆之间设有升降台，探测器组件置于升降台上；通过电机驱动滚珠丝杆转动进而带动升降台上升或下降。本发明采用紧凑化、模块化的结构设计，大幅度减小了装置的外形结构尺寸，可为对外经营工作提供一定的技术支持和保障。

技术领域

本发明属于放射性污染监测技术领域，具体涉及一种放射性污染沙土γ核素快速监测装置及方法。

背景技术

数十年来，在生产和科研过程中产生并积累了一定数量的放射性污染沙土，放射性污染沙土具有受污染体量大、污染源项复杂、潜在危害大等特点，对环境治理产生一定的影响。

目前，针对放射性污染沙土γ核素的监测主要采用取样分析监测污染沙土中的放射性比活度的方式，取样均匀性受限，处理周期长，废物放射性水平分级不准确，二次废物量大且增加额外项目成本。

按照国家规划要求，需要对放射性污染沙土进行回取、监测，推进和加快污染沙土的退役治理工作。在退役过程中，需将不同污染水平的沙土进行分类处理处置。为满足工程需要，亟需设计一种放射性污染沙土γ核素快速监测装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种放射性污染沙土γ核素快速监测装置及方法，实现γ核素污染沙土的核素识别和活度测量。

本发明的技术方案如下：

一种放射性污染沙土γ核素快速监测装置，包括探测器组件、屏蔽结构、滚珠丝杆、PLC、电机、电气控制柜及支架；

所述的探测器组件包括NaI探测器、CZT探测器；

在NaI探测器和CZT探测器的上方和四周分别设有屏蔽结构；

所述的支架为双层支架，上层放置电机，在上层和下层之间设有四根滚珠丝杆，在滚珠丝杆之间设有升降台，探测器组件置于升降台上；通过电机驱动滚珠丝杆转动进而带动升降台上升或下降；

所述的PLC设于电气控制柜中，用于控制电机的启停，以及NaI探测器和CZT探测器的切换使用。

所述的NaI探测器有四个，并排布置，用于快速检测剂量水平低的放射性核素。

所述的CZT探测器置于四个NaI探测器的中心位置，用于探测高剂量水平的放射性核素。

所述屏蔽结构的材料为铅、不锈钢和无氧铜。

所述屏蔽结构的总厚度为5～8cm。

在所述滚珠丝杆的顶端和底端分别设有一组限位开关，用于限制升降台的最高和最低位置。

可集成安装在标准集装箱内。

基于所述装置的一种放射性污染沙土γ核素快速监测方法，包括以下步骤：

步骤1：将沙土盘置于支架下方、正对探测器组件的位置，使用CZT探测器测量沙土的剂量率，根据剂量率水平高地选择CZT探测器或NaI探测器；

步骤2：根据PLC指令开启电机，由电机驱动滚珠丝杆将探测器组件升降到测量位置，启动步骤1选择的CZT探测器或NaI探测器开始测量；

步骤3：测量一段时间内的放射性污染沙土γ能谱；

步骤4：对测量得到的γ能谱进行分析，计算沙土放射性活度，并根据活度-分类标准确定测量对象的放射性分类。

步骤1中，若剂量率＞30μSv/h，则继续选择CZT探测器；若剂量率≤30μSv/h，则切换选择NaI探测器。