李玉芹　文章

【摘 要】本文利用CoMo170表面污染監(jiān)測(cè)儀對(duì)90Sr-90Y平面源進(jìn)行測(cè)量，研究吸收效應(yīng)、γ射線干擾等因素對(duì)于β表面活度響應(yīng)值的影響規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)遮擋塑料布對(duì)于β粒子的吸收衰減很顯著，而且塑料布越厚，衰減越明顯;γ射線的干擾也會(huì)對(duì)結(jié)果造成影響，鋁板和有機(jī)玻璃板的組合能夠有效屏蔽β射線。因此，在β表面污染的實(shí)際測(cè)量中，須嚴(yán)格按照規(guī)定操作測(cè)量，針對(duì)相關(guān)測(cè)量因素應(yīng)引起足夠的重視。

【關(guān)鍵詞】β表面污染;測(cè)量因素影響;表面活度響應(yīng)

中圖分類號(hào)： TL81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）10-0088-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.10.036

The Study on Measurement Factors of Beta Surface Contamination

LI Yu-qin WEN Zhang

（China Institute of Atomic Energy， Beijing 102413， China）

【Abstract】This paper uses CoMo170 surface contamination monitor to measure the 90Sr-90Y plane source， and studies absorption effect and gamma rays interference on the surface activity response. It was found that the absorption attenuation of beta particles by the shielding plastic cloth is significant， and the thicker the plastic cloth is， the more obvious the attenuation is; The interference of gamma rays also has influence on the results， and the combination of aluminum plate and organic glass plate can effectively shield beta rays. Therefore， in the actual measurement of beta surface contamination， the measurement must be carried out in strict accordance with the regulations.

【Key words】Beta surface contamination; Measurement factors impact; Surface activity response

β射線具有較大的電離作用，會(huì)在機(jī)體組織表面引起破壞作用，甚至是嚴(yán)重的內(nèi)照射危害，其能量分布是連續(xù)的，能譜為連續(xù)能譜，測(cè)量起來比較困難。[1]在容易發(fā)生放射性表面污染的場(chǎng)所，應(yīng)該要對(duì)地面及設(shè)備表面等進(jìn)行相關(guān)常規(guī)監(jiān)測(cè)，防止其擴(kuò)散。本文采用CoMo170表面污染監(jiān)測(cè)儀對(duì)90Sr-90Y平面源進(jìn)行測(cè)量，主要考慮到的測(cè)量因素有吸收效應(yīng)和γ射線干擾，得到了各個(gè)因素對(duì)于β表面污染測(cè)量中表面活度響應(yīng)值的影響規(guī)律，從而對(duì)以后的常規(guī)測(cè)量、環(huán)境調(diào)查、核電站相關(guān)測(cè)量工作提供了理論依據(jù)。[2]

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1.1 CoMo170表面污染儀

實(shí)驗(yàn)所用的測(cè)量?jī)x器是德國(guó)SEA公司生產(chǎn)的多功能便攜式放射性污染監(jiān)測(cè)設(shè)備——CoMo170表面污染監(jiān)測(cè)儀，其性能主要是選用了大面積薄層表面涂有ZnS的塑料閃爍探測(cè)器。[3]測(cè)量原理是放射性核素通過衰變釋放出射線，被探測(cè)器測(cè)量并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，進(jìn)而被放大，最終傳輸?shù)斤@示單元進(jìn)行處理顯示。

1.2 β標(biāo)準(zhǔn)平面源

實(shí)驗(yàn)選用的β標(biāo)準(zhǔn)平面源是90Sr-90Y源，90Sr及其子體90Y皆為純?chǔ)潞怂兀?0Sr發(fā)射最大能量為0.546MeV的β射線，其衰變子體90Y發(fā)射最大能量為2.284MeV的β射線。[4]所用平面源的直徑為20mm，單位面積活度As≈41.4Bq·cm-2，儀器本底計(jì)數(shù)率Nb=16.02s-1，表面活度響應(yīng)值R。

2 實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果

對(duì)于β表面污染的測(cè)量方法，主要包括兩種測(cè)量方法，一種是直接測(cè)量法，另一種是間接測(cè)量法。在實(shí)際的測(cè)量過程中，由于受到環(huán)境等條件的限制，需要兩種測(cè)量方法同時(shí)采用、相互結(jié)合，才可以更好的使測(cè)量結(jié)果滿足監(jiān)測(cè)目的。[5]

2.1 吸收效應(yīng)

在一些從事放射性相關(guān)工作的場(chǎng)所，為了防止探測(cè)器探頭被污染，工作人員可能會(huì)用塑料布蓋住儀器探測(cè)窗表面，這樣會(huì)影響儀器的效率，改變儀器能量響應(yīng)特性。[6]

本實(shí)驗(yàn)采用不同厚度塑料布遮蓋探測(cè)窗的方法進(jìn)行測(cè)量，將β源放置于金屬板上，調(diào)節(jié)與探測(cè)窗距離為10mm，分別測(cè)量無塑料布遮蓋、一層塑料布遮蓋以及兩層塑料布遮蓋條件下的計(jì)數(shù)率（s-1），各測(cè)量20個(gè)計(jì)數(shù)，并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得到三種條件下其表面活度響應(yīng)值（s-1·Bq-1·cm2）分別為0.840， 0.741及0.682。

由該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看到，塑料布遮蓋對(duì)于β射線的吸收衰減是十分顯著的，而且遮蓋的塑料布越厚，衰減會(huì)變得更加明顯，所以在現(xiàn)場(chǎng)的使用中，如果探測(cè)器被蒙了塑料布，則會(huì)影響儀器的效率，應(yīng)當(dāng)盡量避免。

2.2 γ射線干擾

很多的放射性工作場(chǎng)所中，有可能會(huì)同時(shí)存在β粒子和γ粒子，在進(jìn)行表面測(cè)量時(shí)，兩種粒子會(huì)互相干擾，造成β表面污染測(cè)量?jī)x器的“假計(jì)數(shù)”，可以采用遮擋法扣除γ射線干擾。[7]

本實(shí)驗(yàn)中利用鋁板和有機(jī)玻璃板兩種材料分別遮蓋90Sr-90Y源進(jìn)行屏蔽，然后分別測(cè)量無屏蔽材料和五種不同組合（1mm鋁板、2mm鋁板、2mm鋁板+1mm玻璃、2mm鋁板+2mm玻璃以及2mm鋁板+3mm玻璃）屏蔽條件下的計(jì)數(shù)率（s-1），各測(cè)量20個(gè)計(jì)數(shù)，計(jì)算得到六種條件下的表面活度響應(yīng)值（s-1·Bq-1·cm2）分別為0.893，0.082，0.034，0.023，0.016以及0.002。

從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到，使用1mm鋁板遮蓋后，90Sr-90Y源的表面活度響應(yīng)值降為原來的9.18%;使用2mm鋁板，其值降為原來的3.81%;使用2mm鋁板+1mm有機(jī)玻璃板，約為原來的2.58%;使用2mm鋁板+2mm有機(jī)玻璃板，約為原來的1.79%;使用2mm鋁板+3mm有機(jī)玻璃板，只有原來的0.22%，說明了2mm鋁板+3mm有機(jī)玻璃板可以有效屏蔽β射線。

3 結(jié)論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果分析，我們看到吸收效應(yīng)中采用的塑料布遮蓋對(duì)β粒子的吸收衰減十分顯著，而且塑料布越厚，衰減越明顯;γ射線干擾也會(huì)對(duì)其結(jié)果造成影響，可以采用遮擋法扣除γ計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)β表面污染的測(cè)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李復(fù)增.β射線的安全防護(hù)及FH-73型β射線厚度計(jì)的輻射劑量[J].化工自動(dòng)化及儀表，1978（3）：58-63.

[2]韋應(yīng)靖，崔偉，黃亞雯，等.核電站β表面污染監(jiān)測(cè)儀校準(zhǔn)源的選取[J].原子能科學(xué)技術(shù)，2016，50（9）：1713-1716.

[3]劉樹亮，王百榮，魯建英，等.CoMo170污染監(jiān)測(cè)儀放射性表面活度檢測(cè)方法[C].全國(guó)核電子學(xué)與核探測(cè)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì).2012.

[4]劉運(yùn)祚.常用放射性核素衰變綱圖[M].原子能出版社，1982.

[5]GB/T 14056.1-2008，表面污染測(cè)定 第1部分：β發(fā)射體（Eβmax>0.15MeV）和α發(fā)射體[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[6]陳子根，李星垣，帥小平.關(guān)于表面污染儀刻度的幾個(gè)問題[J].核動(dòng)力工程，1984，5（5）：64-67.

[7]周琪.放射性表面污染測(cè)定應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].干旱環(huán)境監(jiān)測(cè)，2002，16（3）：188-189.