北京中智核安科技有限公司
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聯(lián)系我時(shí)，請告知來(lái)自 紡織服裝機械網(wǎng)現有的伽瑪能譜探測器，如NaI等閃爍探測器，測量的劑量率上限大約為 25 到 70 μSv/h 時(shí)（具體依賴(lài)于探頭的尺寸）。對于核電廠(chǎng)，當在反應堆冷卻液管道附近的劑量率往往比較高，在對這些區域進(jìn)行精確的核素識別和劑量率測量時(shí)，用便攜式CZT譜儀是個(gè)好的選擇。CZT探測器在662ＫeV的能量分辨率可以做到１.５%，在高劑量率場(chǎng)合，甚至可以部分替代高純鍺譜儀。同樣，在表征電廠(chǎng)內許多關(guān)鍵區域時(shí)，高純鍺測量系統提供極其精確和可靠的測量結果，但是，使用它們需要附加的部署時(shí)間（冷卻等），有些區域由于空間狹小很難進(jìn)入，因此用它作測量在實(shí)踐中并不總是可行、甚至是不可能的?！ 』诤穗姀S(chǎng)應用中的兩個(gè)關(guān)鍵的要求：利用緊湊的小型譜儀限度地減少部署時(shí)間；提供在高劑量率區域中執行核素標識測量的能力。中智核安科技有限公司推出了便攜式CZT譜儀。相對于閃爍探測器，CZT探測器具有好的分辨率，同時(shí)比閃爍探測器或HPGe探測器小得多而且能夠在室溫下操作。這些特性使它們非常適合于在狹窄的高劑量率區域中作gamma 譜學(xué)測量。
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
現有的伽瑪能譜探測器，如NaI等閃爍探測器，測量的劑量率上限大約為 25 到 70 μSv/h 時(shí)（具體依賴(lài)于探頭的尺寸）。對于核電廠(chǎng)，當在反應堆冷卻液管道附近的劑量率往往比較高，在對這些區域進(jìn)行精確的核素識別和劑量率測量時(shí)，用便攜式CZT譜儀是個(gè)好的選擇。CZT探測器在662ＫeV的能量分辨率可以做到１.５%，在高劑量率場(chǎng)合，甚至可以部分替代高純鍺譜儀。同樣，在表征電廠(chǎng)內許多關(guān)鍵區域時(shí)，高純鍺測量系統提供極其精確和可靠的測量結果，但是，使用它們需要附加的部署時(shí)間（冷卻等），有些區域由于空間狹小很難進(jìn)入，因此用它作測量在實(shí)踐中并不總是可行、甚至是不可能的。
基于核電廠(chǎng)應用中的兩個(gè)關(guān)鍵的要求：利用緊湊的小型譜儀限度地減少部署時(shí)間；提供在高劑量率區域中執行核素標識測量的能力。中智核安科技有限公司推出了便攜式CZT譜儀。相對于閃爍探測器，CZT探測器具有好的分辨率，同時(shí)比閃爍探測器或HPGe探測器小得多而且能夠在室溫下操作。這些特性使它們非常適合于在狹窄的高劑量率區域中作gamma 譜學(xué)測量。
CZT 成套譜儀包括：4個(gè)不同靈敏體積探頭，分別是： 5 mm3 ，適合于劑量率從50 mSv/h 到 200 mSv/h， 20 mm3 ，適合于劑量率從10 mSv/h 到 50 mSv/h ， 60 mm3 ，適合于劑量率從 0.1mSv/h 到 10 mSv/h， 500 mm3 ，適合于劑量率< 3 mSv/h (300 mrem/h) 。前三個(gè)探頭(5, 20 和 60 mm3) 具有相同的外部尺寸，允許在必要時(shí)使用相同的可選準直器。
–一條最長(cháng)為 20米的電纜 (可以根據用戶(hù)需求到２００米) ，用戶(hù)數據處理終端能夠離開(kāi)測量地點(diǎn)足夠遠、以滿(mǎn)足輻射防護化和一般的安全要求；
–能譜采集與數據處理終端及軟件；
–可裝入上面列出的所有材料和膝上計算機的攜帶箱；
–當所測量的劑量率對未屏蔽的探頭太大時(shí)，還可提供與5, 20 和60 mm3 探頭適配的可選準直器。準直器可以聯(lián)接到標準三角架的頂上。一般只需選擇靈敏度適當的探頭。
Orion一如繼承了中智核安的其他核素識別產(chǎn)品，繼承了具有強大的核素識別功能的基因。軟件采用了時(shí)間序列分析、模糊聚類(lèi)和能譜分析技術(shù)，使得其探測靈敏度比同類(lèi)產(chǎn)品高數量級，能夠實(shí)現人工放射源的實(shí)時(shí)識別，且誤報率極低。
Orion外觀(guān)和典型界面
二、 應用領(lǐng)域
核電廠(chǎng)每天都必須應對操作過(guò)程中、停止運行前或維修過(guò)程中的污染問(wèn)題。失控的污染可能推遲停止運行后重新啟動(dòng)和延長(cháng)維修操作的時(shí)間。污染對電廠(chǎng)的生命周期長(cháng)度有很大的影響。這就是為什么大多數化學(xué)和保健物理隊伍都致力于搜索污染的原因。
我們可以確定4個(gè)主要焦點(diǎn)：
1. 確定高放射性劑量的來(lái)源：有什么放射性核素，它們來(lái)自何處。
2. 確定污染物的特征。
3. 確定造成這些污染的原因。
4. 提高后續的清污過(guò)程的效率。
清除污染并不是應用譜儀的真正最終目的。它們的全部工作不僅是確定和清除污染，而且也需要了解污染的來(lái)源、以便盡可能干脆地消除它。每個(gè)同位素/材料都有自己的化學(xué)屬性。它能夠隨水到處流動(dòng)或者附著(zhù)在管道的冷區域上，這使得分析污染來(lái)源成為一個(gè)真正的挑戰。這些同位素可以有各種來(lái)源、對回路的化學(xué)和劑量率有不同的影響。
對于確定高放射性劑量的來(lái)源，下面是在主回路中存在的一些典型同位素的例子：
60Co 來(lái)自59Co 的活化，59Co 用于閥門(mén)或泵，也存在于用于構建蒸汽發(fā)生器管道等主回路部件的合金（如不銹鋼）雜質(zhì)中。它可以作為鈷合金的機械磨損而產(chǎn)生的顆粒，也可能是由于鈷合金腐蝕而以離子形式存在。這些鈷粒子是非常小的(70 μm直徑的粒子重量一般為約2 μg)、很容易在50 cm (20 in.) 距離產(chǎn)生10 mSv/h (1 rem/h)的劑量率。它們會(huì )自己遷移到回路中水平面較低的地方（或者死區中），但也是可移動(dòng)、能夠隨著(zhù)水流在管道中移動(dòng)。
58Co作為可溶和不可溶粒子存在。它來(lái)自58Ni 的活化，58Ni用于被腐蝕的鎳合金中。58Co 的存在經(jīng)常表明清洗回路的氧氣注入流程可能有問(wèn)題，
110mAg 來(lái)自109Ag的中子活化，109Ag存在于銀-銦-鎘合金或其它專(zhuān)門(mén)合金制成的控制棒中。這一同位素可以說(shuō)明更換了鎘過(guò)濾器或者使用了有問(wèn)題的樹(shù)脂。
51Cr 來(lái)自高級的鉻合金，如主回路中的不銹鋼。這一同位素通常說(shuō)明主回路中氧化劑注入有問(wèn)題，也可能是過(guò)濾器退化的結果。通常認為它對劑量率的影響是非常低的，因為它只發(fā)射低能gamma射線(xiàn)和半衰期較短。
定性地表征污染(污染物)和確定造成這些污染的原因：
一次gamma 譜學(xué)分析就能提供有關(guān)沉積組分的足夠信息、從而在管道上實(shí)施正確污染清除、也能夠調查該污染的原因。這些儀器不需要作可能對工作人員造成較大輻射劑量的污染采樣。譜儀的探頭直接放置在管道上且容易遠程操作。
提高后續的清污過(guò)程的效率：
當去污過(guò)程聚焦于特定同位素時(shí)，譜學(xué)系統提供很好的有關(guān)清污效率的結果信息。核素相對貢獻的測量將能夠證明對特定同位素的操作結果（例如，在清污過(guò)程中清除了管道中的110mAg 后，成功地消除60Co熱點(diǎn)等）。
便攜式CZT譜儀如何解決這些問(wèn)題?
當不需要量化電廠(chǎng)中不同組分時(shí)，CZT 譜儀是現場(chǎng)同位素混合相對分析的優(yōu)質(zhì)工具。
PWR 電廠(chǎng)中主回路冷卻液分析：
對主回路冷卻液分析，化學(xué)實(shí)驗室通常通過(guò)采取液體樣品來(lái)分析可溶的同位素。但是，這僅僅給出部分描述，因為還有不可溶同位素沉積在冷卻液管道內。因此，不管樣品管道是空的還是滿(mǎn)的，測量工作都必需考察管道本身。
對管道的直接測量給出同位素對劑量率的貢獻，也可以作把屏蔽材料（管道材料和圍繞管道的任何其它材料）考慮在內的自吸收計算。這種類(lèi)型的測量能夠為化學(xué)家提供管道內部沉積的同位素貢獻。管道內殘留污染的同位素分析也提供有關(guān)各種元素遷移到系統中的關(guān)鍵信息。這一信息對于確定反應堆容器和散熱系統部件的狀態(tài)和相對的正常程度經(jīng)常是有用的，它也能夠為故障維修隊伍提供氧氣
注入階段的高去污工作效率（這是作好清洗的關(guān)鍵工作）。很好地了解同位素混合物有助于正確地定義去污流程和聚焦于感興趣的同位素、以降低它們在工作區域產(chǎn)生的化學(xué)影響。
例如，閥門(mén)的反常60Co污染可以通過(guò)改變過(guò)濾水平、更好地截獲被Gammasharp分析標識的同位素來(lái)消除。同樣，我們已經(jīng)看到氧氣注射過(guò)程中的樹(shù)脂破裂可能會(huì )造成明顯的110mAg 污染。清洗流程包括使用專(zhuān)門(mén)的多孔樹(shù)脂吸收膠體形式的同位素。如果保健物理隊伍不能事先標識流程中的110mAg，同位素的轉移可能?chē)乐匚廴菊麄€(gè)冷卻系統、工作人員也會(huì )受到巨大的劑量影響。最后。124Sb 和 51Cr 能夠揭示系統中存在某種類(lèi)型的腐蝕，雖然它們通常只對劑量率有較弱的影響。
BWR電廠(chǎng)中的渦輪檢查：
相對同位素混合比測量能夠通過(guò)觀(guān)察高壓渦輪管道中與低壓渦輪管道中不同的同位素比例、揭示BWR電廠(chǎng)中的電鍍問(wèn)題。分析濕氣分離器和觀(guān)察54Mn 與 60Co 的比例是所作的常規檢查，這一檢查觀(guān)察活度是否被逐步吸附到低壓一側。
更換蒸汽發(fā)生器后污染的明確增加：
更換回路中的蒸汽發(fā)生器可能造成明顯的58Co污染，規定緊接著(zhù)適當地清洗這一同位素能夠防止整個(gè)回路被污染。因此，當用戶(hù)預感有問(wèn)題發(fā)生時(shí)，可以前瞻性地使用Orion譜儀實(shí)施預防性的去污計劃、消除負面影響。
劑量率的定性分析：
Orion如何滿(mǎn)足核電廠(chǎng)中的應用需求?
Orion覆蓋 30 keV–1.9 MeV 能量范圍，可達200 mSv/h的劑量率，可以利用直接與測量點(diǎn)接觸方式進(jìn)行測量。典型的獲取時(shí)間是1,000 秒。用戶(hù)在相連接的數據終端上使用GammaSharp軟件執行分析，該軟件是專(zhuān)門(mén)供保健物理隊伍使用的，不需要擁有任何程度的譜學(xué)專(zhuān)門(mén)知識。其用戶(hù)界面是非常便于使用，已經(jīng)創(chuàng )建了多個(gè)自動(dòng)分析序列、支持以最少的用戶(hù)干預同時(shí)獲得全面的結果。GammaSharp屏幕顯示3個(gè)關(guān)鍵段。從上到下，它們是：
1. 包含找到的所有同位素的初始譜學(xué)分析結果。
2. 同位素對劑量率的貢獻（左邊）以及對沉積的貢獻，中間有選擇的掩蔽材料。
3. 用以確保正確執行峰標識的譜顯示。
4. 自動(dòng)生成測量報告，報告格式可定制。
三、 Orion性能指標
●可探測的劑量率范圍3mSv/h到200mSv/h；
四、 Orion技術(shù)特點(diǎn)
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