[发明专利]一种低能β放射性活度测量装置

说明书

本发明涉及一种低能β放射性活度测量装置，包括量热计主体、控制器、测量仪表和计算机，所述的量热计主体包括分别设置在量热体两个空腔内的量热杯，量热杯内设有电加热器，在量热杯上均匀布置热电堆，所述量热杯外表面镀有用于提高热传导效率且耐腐蚀的金属材料镀层，所述电加热器和热电堆分别与控制器相连接，所述控制器连接测量仪表和计算机。本发明可采用零位法和电势法两种测量标定方法，进行电势和零位比对法测量，通过采用更好的恒温隔热设计，提高了量热杯的热传导效率，结合全新的电功率测量方法，提高了电功率测量的准确度。

技术领域

本发明涉及放射性活度的测量技术，具体涉及一种低能β放射性活度测量装置。

背景技术

量热计主要是依靠测量放射性衰变时放出的射线能量被物质部分或全部吸收后产生的热能来测量样品的放射性强度的。

W＝P·A·E， (1)

式中：W为吸收体每秒吸收的热量；

P为吸收体的吸收系数；

E为每次核衰变放出的能量；

A为放射性活度；

吸收体吸收热量，温度逐渐升高，又向周围散发热量。

W·dt＝m·c·dT+s·dg (2)

dg＝a·(T-T₀)·dt (3)

式中：m，c，s分别为吸收体的质量、比热容量和表面积；

dT为dt时间内温度的变化；

dg为dt时间内吸收体单位表面积放出的热量；

a为吸收体放热系数。

当t→∞时，

T-T₀＝W/(a·s) (4)

当t＝8.5/(as/mc)时，可以认为已经达到热平衡。

吸收体温度与周围介质温度之差和吸收体的热功率成正比，和吸收体的放热系数及表面积成反比，和吸收体质量及比热无关。

吸收体温度和周围介质温度之差用热电堆来测量。

热电堆产生的热电势e＝f·(T-T₀)＝f·W/(a·s)

F为单位温差产生的热电势。

利用加热线圈给予吸收体一定的电功率W，再测量热电堆的热电势，可得到热功率与热电势的关系式。当测量放射性样品活度时，只要测量热平衡后的热电势，通过已得到的方程就可求出放射性样品的热功率W，从而据(1)式可求得活度为A＝W/(P·E)。

国外对量热计的研发比较早，欧美国家走在前列，我们国家发展相对较晚，对于靶件整体的放射性活度测量比较通用的方法是量热法和称重法。国际原子能委员会曾对两种方法做了比较，称重法测量的标准偏差是量热法的近10倍。

量热法在国外应用较多，美国最先研究使用量热法测量钚、铀靶件，量热杯的直径从2.5cm至28cm，高度从7.6cm至61cm，测量标准偏差在0.2％～1％之间。英国发展了系列高精密大样品钚量热计的平均偏差为0.35％。

我国在二十世纪六七十年代开始开展量热计的研制工作，最初依据苏联基准研究，中国计量院建立了量热法测量的β放射性活度基准。量热法测量放射性活度，扩展不确定度(k＝3)一般在3％。

现有技术中量热法测量放射性活度主要存在如下缺陷：