環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)不確定度評(píng)定分析

劉東旭

摘 要： 任何的監(jiān)測(cè)都會(huì)存在一定的誤差，導(dǎo)致其檢測(cè)結(jié)果的不確定度，對(duì)于環(huán)境X-γ輻射劑量率的監(jiān)測(cè)也不例外，誤差不可避免，但可以通過有效手段將誤差減少，降低的不確定度，在當(dāng)前的環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)中，F(xiàn)H40G+FHZ672E-10型便攜式劑量率儀的使用比較廣泛，本文結(jié)合FH40G+FHZ672E-10型便攜式X-γ輻射劑量率儀在對(duì)環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)不確定度評(píng)定過程中的影響因素以及在相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，評(píng)定環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)的不確定度。

關(guān)鍵詞： 環(huán)境X-γ輻射;劑量率;監(jiān)測(cè)不確定度

【中圖分類號(hào)】X837 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）07-0020-01

前言：作為環(huán)境輻射檢測(cè)的重要組成部分之一的環(huán)境X-γ輻射檢測(cè)，主要是為了核設(shè)施或是其他具有輻射的裝置在使用過程中或是發(fā)生故障的情況下，在環(huán)境中所產(chǎn)生的X-γ輻射在空氣中的吸收劑量，為輻射環(huán)境以及可能造成的環(huán)境核污染提供基本數(shù)據(jù)，一個(gè)完整的監(jiān)測(cè)結(jié)果包括監(jiān)測(cè)值與不確定不兩部分，現(xiàn)在常用的X-γ輻射劑量率儀只能得出監(jiān)測(cè)值，缺少對(duì)應(yīng)的不確定度，因此使得檢測(cè)結(jié)果缺乏完整性，使得檢測(cè)結(jié)果缺乏科學(xué)性，不利于監(jiān)測(cè)結(jié)果的正確使用，因此需要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)不確定度評(píng)定分析，對(duì)監(jiān)測(cè)值賦予合理的不確定度，提高環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)水平。

1 監(jiān)測(cè)不確定度

監(jiān)測(cè)的不確定與監(jiān)測(cè)結(jié)果相聯(lián)系，體現(xiàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果分散的合理性，監(jiān)測(cè)不確定度通?？梢耘c、用兩種方法進(jìn)行評(píng)定，第一種是A類不確定度，在評(píng)率封閉的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)的兩所產(chǎn)生的不確定度進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)定，這種方式比較客觀，但在實(shí)際應(yīng)用中需要進(jìn)行多冊(cè)的實(shí)驗(yàn)才能夠完成，通過運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析法進(jìn)行檢測(cè)不確定度評(píng)定，這種監(jiān)測(cè)不確定度的方式的準(zhǔn)確性與監(jiān)測(cè)的次數(shù)有著緊密的聯(lián)系[1]。另一種B類不確定度是通過搜集的相關(guān)數(shù)據(jù)信息對(duì)監(jiān)測(cè)不確定度進(jìn)行評(píng)定，需要保證數(shù)據(jù)來源的準(zhǔn)確性以及可靠性，對(duì)數(shù)據(jù)的要求較高。

2 環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)不確定度來源

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)不確定度的影響因素主要包括：劑量率儀器檢定時(shí)校準(zhǔn)因子引入的不確定度、測(cè)量宇宙射線響應(yīng)值引入的不確定度以及現(xiàn)場(chǎng)重復(fù)測(cè)量引入的不確定度三個(gè)方面[2]。其中監(jiān)測(cè)儀器的檢定時(shí)校準(zhǔn)因子可以在檢定書或是儀器說明書中找到，依據(jù)國家給出的相應(yīng)的不確定度數(shù)值，在檢測(cè)過程中按照規(guī)定的條件以及標(biāo)準(zhǔn)的方法進(jìn)行檢測(cè)，其環(huán)境條件可以忽略不計(jì)，其中現(xiàn)場(chǎng)重復(fù)測(cè)量只要與人員操作中檢測(cè)儀器設(shè)備的準(zhǔn)確度以及測(cè)量的重復(fù)性次數(shù)有關(guān)。

3 環(huán)境X-γ輻射劑量率不確定度評(píng)定

3.1 不確定度影響因素的引入

本文結(jié)合FH40G+FHZ672E-10型便攜式X-γ輻射劑量率儀對(duì)環(huán)境X-γ輻射劑量率不確定度進(jìn)行評(píng)定，F(xiàn)H40G+FHZ672E-10型便攜式X-γ輻射劑量率儀檢定合格，檢定證書中給出的拓展不確定度為Urel = 5.5%（k=2），因此其校準(zhǔn)因子不確定度的引入為相應(yīng)的比值即0.0275。

宇宙射線響應(yīng)值引入的不確定度往往是有兩部分組成，分別是檢測(cè)儀器校準(zhǔn)因子引入的不確定度以及重復(fù)測(cè)量引入的不確定度，在一直監(jiān)測(cè)儀器校準(zhǔn)因子不確定度的基礎(chǔ)上，運(yùn)用A類不確定度，進(jìn)行水面測(cè)量，通常情況下需進(jìn)行50次以上的測(cè)量，用得到的測(cè)量結(jié)果得出宇宙射線相應(yīng)值。測(cè)量結(jié)果見表1。

通過計(jì)算得出以上測(cè)試結(jié)果的平均值為12.534，根據(jù)貝塞爾公式計(jì)算出其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定值為0.079，由此根據(jù)公式計(jì)算在水中測(cè)量的宇宙相應(yīng)值引入的不確定度約為0.084。

現(xiàn)場(chǎng)重復(fù)測(cè)量引入的不確定度利用檢測(cè)儀器設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，同樣采用A類不確定度評(píng)定方法，進(jìn)行10次檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果見表2：

通過計(jì)算得出相應(yīng)的平均值為117.5，根據(jù)貝塞爾公式進(jìn)行計(jì)算得出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定值為0.021。

3.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

由于三個(gè)參數(shù)量之間沒有相關(guān)度，因此計(jì)算求合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為三者平方和的開方，計(jì)算出的數(shù)值為0.091，結(jié)合k=2其拓展不確定度為18.2%。由此得出的FH40G+FHZ672E-10型便攜式X-γ輻射劑量率儀的監(jiān)測(cè)不確定度為18.2%，符合環(huán)境X-γ輻射劑量率的標(biāo)準(zhǔn)要求，即監(jiān)測(cè)不確定率低于20%，因此此次檢測(cè)有比較強(qiáng)的可靠性，監(jiān)測(cè)的環(huán)境X-γ輻射劑量率值更有科學(xué)性，能夠正確的應(yīng)用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息。而且在不確定度評(píng)定的過程中，可以發(fā)現(xiàn)用水面重復(fù)測(cè)試估算宇宙射線相應(yīng)值的過程中，帶來的不確定度影響比較大，由于受到氣象因素例如水溫、土壤、風(fēng)速等影響，因此在環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)不確定度評(píng)定過程中還應(yīng)當(dāng)注意環(huán)境因素的影響，保證評(píng)定過程是在標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境、規(guī)定的條件下進(jìn)行不確定度評(píng)定，減少環(huán)境條件的干擾，以減少個(gè)因素引入的不確定度，提高環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)不確定度的水平，保證數(shù)據(jù)的科學(xué)有效性。

結(jié)束語：綜上所述，在環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)不確定度的評(píng)定分析過程中，監(jiān)測(cè)不確定度的主要來源是儀器檢定時(shí)校準(zhǔn)因子、宇宙射線響應(yīng)值以及現(xiàn)場(chǎng)重復(fù)測(cè)量值三個(gè)方面的引入，環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)不確定度的評(píng)定不是一成不變的，需要結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行具體的分析，提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹鵬濤，王文軍，王雪.基于FH40G環(huán)境地表X-γ劑量率測(cè)量不確定度評(píng)定研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020，（13）：23-24，27.

[2] 馬秀鳳，韓巧葉，許芝劍，等.環(huán)境X-γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)不確定度評(píng)定[J].中國檢驗(yàn)檢測(cè)，2019，27（5）：37-38，74.