[发明专利]一种能量补偿型周围剂量当量次级标准电离室

说明书

本发明属于固定式周围剂量当量仪的原位校准技术领域，具体涉及一种能量补偿型周围剂量当量次级标准电离室，用于对便携式γ射线辐射场的周围剂量当量进行现场定值。能量补偿型周围剂量当量次级标准电离室包括设置在由外壳(1)构成的密闭式的电离室中的收集极(2)，所述电离室的所述外壳(1)为高压极，还包括贯穿所述外壳(1)与所述收集极(2)相连的电流输出导线(4)，所述外壳(1)外层设有一层能量补偿层(5)。能够用于便携式γ射线辐射场周围剂量当量H^*(10)的定值，具有环境适应性强、对低剂量率的测量准确度高的特点。

技术领域

本发明属于固定式周围剂量当量仪的原位校准技术领域，具体涉及一种能量补偿型周围剂量当量次级标准电离室。

背景技术

固定式周围剂量当量仪广泛分布于核设施内部，包括：核反应堆大厅、燃料元件操作区域、蒸发器室及人员经常经过的环廊区域和固体废物处理车间等，用于常规连续监测或核事故后应急监测。这类仪表具有灵敏度高、稳定性好和操作简便等优点，监测结果可用于人员防护及有效剂量E的评估。由于采用固定安装，通常不便于拆卸送往计量实验室进行校准。为了确保固定式周围剂量当量仪的量值准确，结合蒙卡方法研制了周围剂量当量次级标准电离室对便携式γ射线辐照装置提供的参考辐射场进行现场定值，并开展原位校准实验。

国际上对于X、γ射线周围剂量当量的定值通常有三种方法，即“转换系数法”、“能谱法”和“次级标准电离室法”。“转换系数法”：通过标准装置对X、γ射线的空气比释动能进行定值，并乘以相应的转换系数来得到周围剂量当量。GB/T12162.3-2004《用于校准剂量仪和剂量率仪及确定起能量响应的X和γ参考辐射第3部分：场所剂量仪和个人剂量计的校准及其能量响应和角响应的测定》推荐了过滤X射线空气比释动能K_a-周围剂量当量H^*(10)的转换系数该转换系数与X射线的能量密切相关，即不同能量的X射线转换系数存在差异，而且低能X射线(30keV以下)转换系数变化较大。原位校准过程中环境复杂，便携式γ射线辐射场中存在大量的低能散射辐射，通过转换系数无法准确获得参考点处周围剂量当量H^*(10)的约定真值。“能谱法”：利用谱仪对过滤X射线的能量沉积谱进行测量，并通过解谱技术获得过滤X射线的注量谱分布，将解谱结果乘以相应的转换系数获得周围剂量当量H^*(10)的约定真值。“能谱法”测量结果的不确定度较小，但是解谱过程复杂，不适用于现场周围剂量当量H^*(10)的定值。“次级标准电离室法”：研制能量补偿型空腔电离室，在标准辐射场中进行刻度后，即可利用能量补偿型空腔电离室对便携式γ射线辐射场的周围剂量当量H^*(10)进行定值。“次级标准电离室法”具有操作简单、重复性好和测量不确定度小等优点，适用于原位校准工作过程中便携式γ射线周围剂量当量H^*(10)的现场定值工作。

发明内容

目前市场上并无周围剂量当量次级标准电离室销售，而防护级X、γ剂量仪广泛分布于核设施内部，按照其用途可以分为两类，一类对核设施工艺设备(如：反应堆压力容器外壁、一回路压力管道、蒸汽发生器、二回路压力管道)、乏燃料储存厂房、退役设施、铀浓缩厂房、锂和氚提纯设施的进行连续监测，用以判断核设施的运行状态是否正常，作为核事故预警的判断依据，涉及参数为空气比释动能K_a；另一类对事故及事故后堆厂房、燃料元件操作区域、蒸发器室及人员经常经过环廊区域和固体废物处理车间等进行常规连续监测或核事故后应急监测，用于人员防护及放射性工作人员所受有效剂量E的评估，涉及参数为周围剂量当量H^*(10)。针对固定式周围剂量当量仪的原位校准需求，因此需要研发一种用于现场校准的周围剂量当量次级标准电离室，以便适用于原位校准工作过程中便携式γ射线周围剂量当量H^*(10)的现场定值工作。