核電站中關(guān)于電離輻射計(jì)量的應(yīng)用研究

于軼涵

摘要：我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展，對(duì)于能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，核電站發(fā)展和建設(shè)逐漸加快了速度。因?yàn)楹穗娛且环N高效、清潔的能源，有助于緩解我國(guó)能源緊張的局面，在核電站的運(yùn)行和規(guī)劃中，要利用電離輻射計(jì)量，測(cè)量放射性物質(zhì)，監(jiān)測(cè)場(chǎng)所環(huán)境和人員輻射劑量，保證核電站的運(yùn)行安全。本文對(duì)核電站電離輻射計(jì)量的重要性進(jìn)行了探討，分析了核電站中關(guān)于電離輻射計(jì)量到具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：核電站;電離輻射;計(jì)量;應(yīng)用

前言

核電站的運(yùn)行和發(fā)展中，受到多種因素的影響，輻射控制區(qū)內(nèi)各區(qū)域的輻射狀態(tài)呈現(xiàn)出了動(dòng)態(tài)的變化。對(duì)于輻射控制區(qū)內(nèi)各區(qū)域的輻射狀況，要進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)支持，以此分析工作人員的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，制定人員防護(hù)策略，評(píng)價(jià)職業(yè)照射指標(biāo)。需要結(jié)合輻射工作場(chǎng)所的輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果，展開在核電站中的電離輻射計(jì)量工作，推動(dòng)核電站的穩(wěn)定運(yùn)行和綠色化發(fā)展。

一、核電站電離輻射計(jì)量的重要性

核電站中電離輻射計(jì)量工作和常規(guī)監(jiān)測(cè)是重點(diǎn)環(huán)節(jié)，特別是近些年來，核電作為清潔、高效的能源，被廣泛的應(yīng)用到了能源的開發(fā)和使用中，緩解能源緊張的問題。在核電的建設(shè)和發(fā)展中，核電站的規(guī)劃仍舊還在不斷進(jìn)行，核電站主要的輻射來源是由外照射、表面污染、空氣污染為主。外照射分為放射性設(shè)備、管道廢物及放射源等多個(gè)來源，表面污染的輻射來源，則是由空氣中放射性微塵的沉降檢修時(shí)開啟帶放射性的系統(tǒng)，以及放射性系統(tǒng)的泄漏為主，另外，在放射性零部件的機(jī)加工過程中，也會(huì)形成表面污染?？諝馕廴镜妮椛鋪碓词谴蜷_一回路相關(guān)系統(tǒng)的作業(yè)中產(chǎn)生的，一回路相關(guān)系統(tǒng)泄漏放射性零部件的機(jī)加工，以及由于人員操作中存在不良習(xí)慣引起的放射性污染轉(zhuǎn)移，形成了空氣污染[1]。

在核電站的電離輻射監(jiān)測(cè)和計(jì)量中，要結(jié)合外照射、表面污染、空氣污染，保證核電站運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性。核電產(chǎn)業(yè)中，核電站反應(yīng)堆作為重要的組成部分，放射性測(cè)量工作全過程貫穿其中，從核電站的廠址選擇、建造、調(diào)試、運(yùn)行等不同的環(huán)節(jié)，都需要測(cè)量放射性元素。核電站使用的計(jì)量器具種類多，因?yàn)楹穗娬具\(yùn)行期間產(chǎn)生的放射性物質(zhì)中，裂變核素長(zhǎng)短壽命各有不同，若是核素被載帶排出，將會(huì)形成放射性排除物。在氣溶膠狀態(tài)、固態(tài)、液態(tài)等形式下，威脅到周邊環(huán)境，因此對(duì)反應(yīng)堆運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，加強(qiáng)對(duì)放射性排出物量的有效控制，是必要的技術(shù)手段。在核電站的電離輻射計(jì)量，要檢測(cè)環(huán)境，做好防射防護(hù)，提高電離輻射計(jì)量的監(jiān)測(cè)和管理水平[2]。

二、核電站中關(guān)于電離輻射計(jì)量到具體應(yīng)用

（一）監(jiān)測(cè)電離輻射

核電站的電離輻射計(jì)量工作要依據(jù)前期的監(jiān)測(cè)活動(dòng)展開，按照設(shè)定的計(jì)劃，明確測(cè)量任務(wù)，合理配置測(cè)量人員，準(zhǔn)備儀表和物品，前期準(zhǔn)備中要將測(cè)量結(jié)果記錄下來，并歸位物品，處理廢物，通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的整理、分析，評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，做好檔案的存檔、記錄工作。在核電站的電離輻射計(jì)量中，應(yīng)在常規(guī)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)做好測(cè)量準(zhǔn)備工作，在測(cè)量前要分析各項(xiàng)準(zhǔn)備工作的內(nèi)容和輻射風(fēng)險(xiǎn)，明確測(cè)量措施、具體的測(cè)量線路，做好防護(hù)，準(zhǔn)備好相應(yīng)的物資。測(cè)量過程中保證讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，當(dāng)儀表讀數(shù)穩(wěn)定之后，才能記錄讀數(shù)的數(shù)值，以測(cè)量表面污染為例，在測(cè)量過程中，要結(jié)合實(shí)際的情況，采取直接測(cè)量的方式、獲取樣測(cè)量的方式，進(jìn)行測(cè)量。計(jì)算測(cè)量結(jié)果時(shí)，要考慮到被測(cè)表面面積和探測(cè)器面積這兩大指標(biāo)，對(duì)間接測(cè)量擦拭紙面積和擦拭效率進(jìn)行分析，修正測(cè)量后的結(jié)果[3]。

在測(cè)量之后要做好數(shù)據(jù)的整理、校核工作，采取合適的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方式，對(duì)質(zhì)量控制圖進(jìn)行分析，在統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)中分析異常問題的原因。必要的情況下，可通過重新測(cè)量獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，在相應(yīng)的軟件或數(shù)據(jù)庫(kù)中上傳測(cè)量數(shù)據(jù)信息，對(duì)比和分析數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)加強(qiáng)掌握。分析數(shù)據(jù)時(shí)，要結(jié)合機(jī)組狀態(tài)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)不同機(jī)組狀態(tài)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下存在的輻射水平變化，實(shí)施準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，做好記錄、歸檔、保存工作。

（二）明確電離輻射計(jì)量?jī)?nèi)容

我國(guó)的電離輻射計(jì)量工作最早始于20世紀(jì)60年代，經(jīng)過了長(zhǎng)期以來的實(shí)踐發(fā)展和計(jì)量科學(xué)工作者的努力，目前我國(guó)在電離輻射計(jì)量器具的檢定、校準(zhǔn)和刻度工作中，已經(jīng)取得了顯著的成績(jī)。明確了電離輻射計(jì)量的內(nèi)容，在核電站的電離輻射計(jì)量中，要保證準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)計(jì)量結(jié)果[4]。

1、放射性核素的活度

放射性核素的活度計(jì)量是測(cè)量常用放射性核素的活度，并提供放射性標(biāo)準(zhǔn)用于量值傳遞，建立國(guó)家放射性活度標(biāo)準(zhǔn)，包括多個(gè)活度基準(zhǔn)指標(biāo)。全國(guó)范圍內(nèi)，根據(jù)各種放射性核素活度的量值傳遞和量值統(tǒng)一情況，在科研、醫(yī)療同位素的研究中，進(jìn)行電離輻射的計(jì)量工作，提供了可靠的質(zhì)量保障。

2、輻射計(jì)量

輻射計(jì)量是核電站電離輻射計(jì)量中的關(guān)鍵內(nèi)容，輻射計(jì)量是一種物理學(xué)上的量度，針對(duì)電離輻射與物質(zhì)相互作用的真實(shí)效應(yīng)進(jìn)行了描述，或者針對(duì)電離輻射和物質(zhì)相互作用的潛在效應(yīng)，為其提供量度，涉及到了多項(xiàng)電離輻射指標(biāo)，測(cè)量和研究物理量。電離輻射計(jì)量測(cè)量的主要方式是以以下幾種為主，分別為量熱法、電離法、化學(xué)法，量熱法指的是水量熱和石墨量熱，電離法是在電離室中進(jìn)行的，化學(xué)法則又被稱為fricke計(jì)量法。除此之外，熱釋光法、重鉻酸鉀法、丙氨酸法、各種塑料薄膜計(jì)量計(jì)法等，也是十分常用的方式，目前已經(jīng)構(gòu)建起了計(jì)量學(xué)基準(zhǔn)體系、計(jì)量學(xué)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系。具有計(jì)量學(xué)量值傳遞服務(wù)的功能，為環(huán)境放射性輻射防護(hù)、監(jiān)測(cè)核輻射加工等不同的需求和各領(lǐng)域運(yùn)行提供支持。

3、中子

中子是核電站電離輻射計(jì)量中的重點(diǎn)內(nèi)容，包括中子源強(qiáng)度，也就是發(fā)射率，以及能譜測(cè)量注量率，中子計(jì)量采取的測(cè)量方法包括長(zhǎng)計(jì)數(shù)器法、熱釋光法、電離室法、硫酸亞鐵計(jì)量計(jì)法、錳浴法等。目前我國(guó)建立起了基準(zhǔn)體系，將中子源強(qiáng)度、熱中子注量率、中子吸收劑量等，納入到了基準(zhǔn)體系中，進(jìn)行對(duì)中子源強(qiáng)度測(cè)量和熱中子注量率測(cè)量的量值傳遞。

目前國(guó)防科工委一級(jí)計(jì)量站以及其他多個(gè)電離輻射計(jì)量檢測(cè)部門，和國(guó)家計(jì)量院相互配合，實(shí)現(xiàn)了量值統(tǒng)一的目標(biāo)，直接在核電站的運(yùn)行中，提供多種核素的活度標(biāo)準(zhǔn)，用于電離輻射的計(jì)量工作，滿足了核電站運(yùn)行過程中三十多種核素量值傳遞工作的需求。建立起了核電站放射性核素標(biāo)準(zhǔn)，為多種環(huán)境提供支持，使核電站周邊環(huán)境放射性物質(zhì)監(jiān)測(cè)儀表能夠進(jìn)行計(jì)量溯源。部分核電站逐步建立起計(jì)量檢測(cè)部門，在量值傳遞、檢定、校準(zhǔn)刻度等各個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具應(yīng)用，在計(jì)量保障支持下，維護(hù)核電站的安全運(yùn)行，促進(jìn)核電站更進(jìn)一步的創(chuàng)新建設(shè)發(fā)展[5]。

結(jié)論：綜上所述，核電廠業(yè)的發(fā)展中，國(guó)家計(jì)量院和核電行業(yè)要持續(xù)的進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)，充分利用計(jì)量部門的工作經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)儲(chǔ)備，為核電事業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。利用電離輻射計(jì)量，強(qiáng)化核電站的運(yùn)行安全性，在雙方的相互配合和實(shí)踐探索中，創(chuàng)建清潔良好的生態(tài)環(huán)境、工作環(huán)境。真正向著可持續(xù)發(fā)展的方向逐步探索，推動(dòng)核電行業(yè)更好的穩(wěn)定發(fā)展，提高核電行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

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