【世界核新聞網站2020年8月11日報道】 雅各布集團(Jacobs)和IS儀器公司(IS Instruments)研發(fā)了一種新型拉曼光譜分析儀,可用于在核設施退役過程中探測放射性污染物或其他有害物質。
拉曼光譜分析的原理非常簡單:當光照射物體時,物體分子會使入射光發(fā)生散射;大部為彈性散射,光的頻率不變,被稱為瑞利散射;部分為非彈性散射,光的頻率改變,被稱為拉曼散射;散射光與入射光之間的頻率差稱為拉曼位移;拉曼光譜儀主要就是通過拉曼位移來確定物質的分子結構,從而實現(xiàn)對固體、液體、氣體、有機物、高分子等物質的定量和定性分析。拉曼光譜儀的應用非常廣泛,在物理、化學、材料等很多領域均有應用。但是,受到強輻射場等因素的影響,普通的拉曼光譜儀很少在核設施退役中得到應用。
雅各布表示,在核場區(qū),標準拉曼光譜儀通常無法使用,這可能是因為它們距離探測目標不夠近,或者是探測信號受到強輻射場的影響。新型拉曼光譜系統(tǒng)對核工業(yè)來說是一個重要的突破,因為它可以探測強輻射場中是否存在有害物質。
使用該系統(tǒng)時,可以先利用遙控車輛或機械臂將探頭運輸?shù)骄嚯x探測目標僅兩米或更近的位置,然后利用光纜將信號發(fā)送給位于安全位置的顯示儀表。
在英國政府機構創(chuàng)新英國(Innovate UK)的資助下,這一系統(tǒng)已實現(xiàn)商業(yè)應用,并被用于探測后處理廠使用的煤油和磷酸三丁酯中是否存在鈾或钚。
雅各布稱,歷史遺留的核設施有時會存在大量成分不明或未知的廢物。提高廢物表征能力有助于降低設施退役成本,并縮短退役周期。
(中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院 趙 宏 伍浩松)