辐射测量技术课后题答案

2.1核辐射测量的分类：一是测量核辐射的粒子数如放射源活度、射线强度及通量密度等；二是测量核辐射粒子的能量。

2.2测量装置包括：辐射源、探测器、电子学记录系统及计算机系统。

2.3低水平放射性测量：辐射防护、环境检测、核电站的辐射测量等通常都是极其微弱的放射性测量被称作低水平放射性测量。

2.4低水平放射性测量通常分3步进行：1.在所关心的地点采集具有代表性的样品；2.用物理或者化学方法处理样品3.测量样品并对测量结果作统计学方面的分析判断。

2.5用于低水平放射性测量的测量装置应该具有这样的特点：能用最少的测量时间得到满足测量精度要求的测量数据，可以探测到的最少样品的放射性活度要大。

（这就需要定义优质因子）2.6本底的主要来源：宇宙射线、周围环境的放射性核素、屏蔽材料及探测器件中的放射性核素2.7降低本底的措施：降低本底，要根据本底的来源，采用不同的措施。

1.铅屏蔽材料中有微量放射性核素，选择放置较长时间的老铅或特殊精练过的铅，可使本底降低2.为减少氡钍射气造成的本底，可以采用有效的通风3.为了降低探测元器件的放射性核素带来的本底，可以采用以石英玻璃代替玻璃壳的光电倍增管，可以先对NAI（T1）晶体经过去钾提纯4.降低宇宙射线中的硬成分的影响可采用反符合屏蔽5.对于接地不良造成的对电子学线路的干扰，可以尽可能缩短放大器与探测器之间的距离，所有电子学仪器都一点接地。

4.1、燃料元件破损监测的方法？①一回路冷却剂γ放射性的连续监测②一回路冷却剂放射性的采样测量③辐照后燃料元件包壳破损的啜漏检测2、燃料元件包壳破损的啜漏检测系统的组成和工作原理？在线：固定在装卸料机上的压缩空气注入单元和抽真空单元；控制和测量单元；记录单元。

离线：水循环采样回路、气体回路、隔热回路；啜漏套筒、过滤器原理：在停堆期间，根据一回路冷却剂放射性跟踪监测提供的信息，将全部或部分燃料燃耗未达到额定值的燃料组件从反应堆卸到燃料水池，先采取在线检测系统对元件包壳破损泄漏监测，进而把泄漏的有破损燃料组件和不带泄漏的完好燃料组件区分开，然后采用离线检测系统定量的测定破损情况。

离线啜漏检测的实验步骤极其费时，因此一般只对在线定性，检测确定为有泄漏的燃料组件作离线定量啜漏检测。

利用啜漏套筒和置于乏燃料水池池边台面上的设备，可对泄漏作出定量探测。

系统中设置水循环采样回路、气体回路、隔热回路等。

一个燃料组件检测完以后，为了降低检测另一个燃料组件时的本底，系统设置有冲洗回路。

3、蒸汽发生器泄漏监测的方法？①蒸汽发生器排污系统排水的γ放射性监测②蒸汽中16N的放射性测量4、16N监测系统的组成和工作原理？组成：探测器，测量单元，数字式率表，便携式终端及接线盒等；原理：当压水堆动力装置的一回路至冷却剂流经反应堆堆芯时，H2O中16O 收到裂变中子的照射而发生核反应n+16O→16N+p由于一回路冷却剂不停的密闭循环，仍然可以根据反应堆内快中子通量密度按空间和能量的分布，根据冷却剂在反应堆中流动和被辐射情况以及冷却剂中16N的主回路中的衰变情况计算出16N的放射性比活度，选择NaI （Tl）闪烁体探测器对而葫芦蒸汽管道测量蒸汽中16N的γ射线放射性强度就可以监测蒸汽发生器传热管破损造成的一回路冷却剂向二回路给水的泄漏。

5、一回路压力边界泄漏监测方法？①安全壳内气溶胶总β放射性监测②安全壳内空气中气载碘放射性监测③安全壳内空气中惰性气体放射性监测④安全壳内空气中13N的放射性测量6、差分电离室的工作原理？差分电离室由两个电离室组成，其中主电离室对β射线和γ射线都是灵敏的，主电离室加正高压，取样气体流经主电离室，由主电离室探测器取样气体的放射性，其输出电流为Iβ+Iγ；补偿电离室是密封的，加负高压，它只对γ射线灵敏，它输出电流为-Iγ，两个电离室有同一个收集电极所以差分电离室输出电流为Iβ+Iγ-Iγ=I β5.1、烟囱排气辐射监测取样的要求？核电站用于高架排放的烟囱应该越高越好，一般为60~100米。

取样头在烟囱中的高度一般在烟囱高度的0.4~0.8之间。

较为理想的取样头位置是通过实验测定烟囱各截面上的速度分布，以便选取混合均匀的接近烟囱底部的位置。

应设置多个取样管嘴。

由于烟囱直径不同，通常，取样管嘴数目越多越好。

取样管嘴入口速度应与烟囱中该点的气流速率相同，保证气流流速基本不变。

为了减少管道中的沉积损失，应该减少弯头和取样管长度。

2、烟囱排气辐射测量系统的组成？烟囱排气辐射测量系统有气溶胶采取样品滤纸，半导体探测器，131I的活性炭吸附盒，NaI闪烁体探测器，差分电离室，灵敏体积较小的电离室，盛水的3H取样管，盛NaOH溶液的14C取样管，烟囱排出流样品取样，惰性气体取样点，气溶胶监测道和碘监测道的压差计，累计流量计，3H和14C取样之路的累计流量计，阀门组成。

3、液态排出流样品采集的要求？在废液进入液态排出流系统之前，废液排放前，废液排放中以及排放口的混液都必须进行放射性浓度的监测。

这些过程中的采取流量有所不同，废液处理后，取样方式为定期取样，测量方式为实验测量；废液排放前，取样方式为定期取样，测量方式为实验测量；废液排放中，取样方式为连续取样测量方式为就地连续测量；排放口混液，取样方式为连续取样测量方式为实验定期测量。

6.1、核电站工作区域的划分？非限制区：在其中连续工作的人员一年内受到的区域γ照射一般不超过年剂量限值的十分之一。

监督区：不超过十分之三，但可能超过十分之一。

控制区：有可能超过十分之三。

2、G-M计数管测量区域γ放射性的原理？由于探测器工作在雪崩区，且雪崩过程随着高压的升高而能通过自抑制达到各自平衡点，因此，不论引起雪崩过程的初始离子对为多少，其输出脉冲幅度与入射粒子的能量无关，每个入射粒子能够产生一个脉冲输出。

通过测量计数管的输出脉冲的个数，就能够得出被测区域的γ放射性水平。

3、区域中子剂量当量水平连续测量的原理？由于中子不带电，中子与物质相互作用不能直接引起物质电离，在中子与物质的原子核相互作用时会产生可被探测的次级粒子，对中子的探测是通过测量次级粒子来实现的。

4、多球3He计数管测量中子剂量当量率系统的组成和原理？组成：镉棒，聚乙烯慢化体，3He气体，前置放大器，放大甄别成形器，数据处理显示器。

原理：对于3He正比计数管，经过聚乙烯慢化后的慢中子进入充满3He气体的正比计数管中，发生3He（n，p）3H核反应，由于正比计数管中有气体放大，p和3H核可以形成幅度较大的脉冲信号，正比计数管的输出脉冲由后续的电子学仪器测量、处和显示，对于慢中子、中能中子和快中子可以直接经过三个不同慢化球将它们慢化成热中子。

通过对慢化球的直径的改变能将等值的中子注量率转换成不同的剂量当量率。

5、α-β比值仪的工作原理？当氡钛放射气子体基本处于平衡状态下，核电站任一特定区域空气中的气溶胶浓度在反应堆同一功率水平下基本保持不变，通过测量取样样品中总β和α计数的比值K=nβ/nα，可以检查采样区域的空气是否受到污染，因为比值K在无异常的排气或泄漏情况下基本保持恒定，而一旦某一区域的空气受到放射性污染，K值将会发生变化。

K值与取样区的底面、墙壁以及周围物件所使用的材料有关，也与测量时仪器对β和α的探测灵敏度有关，故而需要进行本底水平下K本值的测定，当空气中存在放射性气溶胶污染时，采样样品中污染核素的计数率分别为：nβ=nβ总-nβ本=nβ总-K本*nα本；nα=nα总-nα本=nα总-Kβ本/K本除以各自ηβ和ηα后得出A值代入C=A/v*t*η即可得出区域空气中β和α放射性污染强度。

6、闪烁探测器测β放射性的系统组成和原理？组成：闪烁体探测器、放大单元、单道脉冲幅度、数据处理显示单元、高压电源、除水装置。

7.1、对放射物质进行采样时，你是如何考虑的？样品采集必须以监测目的为依据，采集的样品也必须具有代表性。

同时需考虑进行测定的核素种类、辐射类型、物理特性、以及测量数据的有效性、技术上的可行性、经济上的合理性等因素。

2、在实验室分析测量中，通常要分析那些型的样品？通常分析电站排出流样品及环境样品中的总α和总β活度8-1热释光探测器的灵敏度、剂量响应和能量响应灵敏度：单位质量的TL材料受单位辐照剂量时的相对光输出。

剂量响应：热释光材料的发光峰值高度或发光曲线下的面积或输出光子数随着辐射剂量的变化关系。

能量响应：在相同γ射线辐照剂量下，热释光强度或发光曲线下的面积等热释光探测器的响应与γ射线能量之间的关系。

8-2热释光探测器零测量读数的主要来源是什么（1）摩擦发光。

探测元件摩擦或与别的物质摩擦或读出的表面与空气中的氧摩擦，皆可以产生假荧光。

（2）元件加热时的红外发射。

（3）化学荧光：探测器表面被灰尘、油污、化学气体等沾污、测量时产生假荧光。

（4）光电倍增管的暗电流变化。

（5）剂量计在以前照射和退火过程中的剩余信息。

8-3何为超线性、产生原因是什么、如何应对超线性：对各种热释光材料而言，当γ射线的剂量值分别超过某一值时，其热释光输出呈现偏离剂量响应曲线的现象。

产生原因：当热光释材料受大剂量γ射线照射后、其磷光体内的电子、空穴密度大、直接复合的概率增加，被陷阱俘获的电子数目减小，加热激发出的光子数目减少；辐射发热也将使浅陷阱中的俘获电子释放。

应对：敏化。

利用大剂量辐射热释光材料，使陷阱程度由浅变深，从而将剂量响应范围在高水平区拓宽1-2量级，并使灵敏度提高3-5倍。

为克服敏化后的不良反应，在退火时可同时使用紫外灯照射。

8-4热释光探测器包括哪些系统包括加热系统、光探测系统、剂量计识别及输送系统、信息处理系统及数据显示管理系统五大部分。

另外，还需提供低压电源、高压电源。

8-5如何对热释光系统进行点刻度和线刻度点刻度：将待校准的TL剂量计进行一个已知剂量的照射，然后再在读出系统上读书X,得到其刻度系数K，刻度周期应与剂量计使用中的累计周期30d,60d,180d的相同，一般选30d,步骤如下：在分散性相同的一组TL剂量计中，随抽12支，分成两组；在同样退火程序和退火条件下，作退火处理后编好号码；将一组留作本底，另一组照射适当的剂量D；测被照后的TL剂量计的读数X1i及本底组X2i,计算各组平均值；刻度数为K=D/(X1i-X2i,)。

线刻度：将多组待校准TL剂量计进行多个不同的已经剂量D的照射，得到读数和照射。

剂量的曲线或者线性回归方程Y=a+bx中的a、b值，具体步骤如下：在分散性相同的一组中选36支，等分6组，退火后编号；一组作本底，其余分别照射不同剂量；测各组TL剂量计的读出值，并计算其平均值减去本底后的净值；用最小二乘法推导剂量线性刻度公式中的a、b9.1说明表面玷污检测的目的：（1）对工作场地、设备表面、墙壁的表面玷污检测目的：1.及时发现污染状况，以便决定去污措施，使表面玷污控制在国际范围以内。