【正文】 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 1 輻射檢測(cè) Radiation Testing (Isotope Detection) 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 2 1. 《 同位素技術(shù) 》 ， 彭根元等 ， 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社 ，1994。 2. 《 γ輻射煤灰分儀》 ，張志康等編著，原子能出版社。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 3 利用放射性同位素的 自動(dòng)檢查裝置理論基礎(chǔ) 作者： . 舒米洛夫斯基 . 密里特采爾 科學(xué)出版社 1961年 11月第 1版 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 4 現(xiàn)代高技術(shù)叢書(shū) 核能與核技術(shù) 作者： 李士 查連芳 趙文彥 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1994年 12月第 1版 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 5 核能源與核技術(shù) 作者： 吳茂良 四川大學(xué)出版社 1994年 8月第 1版 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 6 核技術(shù) 作者： 國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì) 科學(xué)出版社 1991年 10月第 1版 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 7 射線檢驗(yàn) 作者： 孫萬(wàn)鈴 潘炳勛 楊新榮 國(guó)防工業(yè)出版社 1989年 06月第 1版 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 8 無(wú)損探傷 作者：云慶華 等 (編著 ) 勞動(dòng)出版社 1983年 01月第 1版 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 9 X射線探傷檢驗(yàn)技術(shù) 作者：李 瑞 棠 烴加工出版社 1985年 10月第 1版 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 10 X射線激光 作者：彭惠民 王世績(jī) 國(guó)防工業(yè)出版社 1997年 11月第 1版 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 11 中子照相 作者： 原子能出版社 1996年 03月第 1版 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 12 核檢測(cè)技術(shù) 核子密度計(jì) 泥沙計(jì) 濃度計(jì) 品位儀 核子 (皮帶 )秤 核測(cè)井 射線測(cè)厚儀 其它核檢測(cè)技術(shù) 灰分測(cè)量、煤質(zhì)檢測(cè) 核子料 (液 )位計(jì)、 核子料 (液 )位開(kāi)關(guān) 水份計(jì) 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 13 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ?基本原理 利用射線 (β、 X、 γ、 n)與物質(zhì)相互作用時(shí)產(chǎn)生的 吸收、散射或活化反應(yīng) 等現(xiàn)象，通過(guò)測(cè)定射線的 強(qiáng)度或能譜 的變化來(lái)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)的 基本物理 (或化學(xué) )量 (如：密度、濃度、厚度 (高度 )、水份、流量、揮發(fā)分等）。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 14 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ?基本理論 (1) 射線與物質(zhì)的相互作用方式與特點(diǎn) γ(X) ： 光電效應(yīng) 、 康普頓散射效應(yīng) 、 電子對(duì)效應(yīng) 、 瑞利散射、背散射 …….. β： 電離、激發(fā)、散射、軔致輻射、切倫科夫效應(yīng) n ： 散射、核反應(yīng)、活化、核裂變 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 15 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ?基本理論 (2) 發(fā)生作用的幾率 (截面 ) a) ： effZ%10 0)(Z?????iiiiie f fWZW Zi—— 樣品中第 i 種元素的原子序數(shù)； Wi—— 樣品中原子序數(shù)為 Zi的元素的重量含量 。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 16 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ?基本理論 (2) 發(fā)生作用的幾率 (截面 ) b)吸收截面 (μ)： 如 γ射線： )(? ??iiiW ??? ????ipiciphiipcph W )( ??????? ＝＝μ是 Eγ和 Zeff的復(fù)雜函數(shù) 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 17 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ?基本理論 (2) 發(fā)生作用的幾率 (截面 ) c)散射截面 (σ)： 對(duì) γ射線： Eγ： Eγ ： )(? ??iiiW ??Zc ???? EZc /?非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 18 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ?基本理論 (2) 發(fā)生作用的幾率 (截面 ) d)輻射粒子的幾率 (η)： 與 產(chǎn)生的機(jī)理 、 樣品的組成 、 入射粒子的種類 及其能量 等等許多因素有關(guān)。如： X射線熒光 中子活化 核反應(yīng)、核裂變等等 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 19 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ?基本方程 (1)吸收法 (透射法 ) (ρ,μ,Zeff,d) dod eII?????)ln (doIId ??? 在 ρ、 μ、 d中 ， 如果有任意兩個(gè)變量是常數(shù) ， 就可以確定另一個(gè)變量 。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 20 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ?基本方程 (2)反散射法 (Eo,Ef,ρ,μ,σ,Wi, Zeff, d ) ]1[s i ns i n)s i ns i n( dfocoffoeIkI????????????????????????s ins infocofIkI????對(duì)無(wú)窮厚樣品： 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 21 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ?基本方程 (3)多層反散射的情況 ρ1,μ1,σ1, Zeff1, d1 ρ2,μ2,σ2, Zeff2, d2 ρ3,μ3,σ3, Zeff3, d3（ →∞ ） ]1[s i ns i n111111 )s i ns i n(11111111dfocoffoeIkI???????????????????非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 22 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 常用射線源及用途 核素名稱 射線種類 能量 (MeV) 半衰期 主要用途 241Am γ 458a 測(cè)厚、灰分、 X射線熒光分析 137Cs γ 30a 測(cè)厚、灰分、密度計(jì)、核子秤 60Co γ , 測(cè)厚、料位計(jì)、濃度計(jì) 90Sr β 28a 測(cè)厚 (薄膜 ) 147Pm β 測(cè)厚 (薄膜 ) 204Tl β 測(cè)厚 (薄膜 ) 14C β 5730a 測(cè)厚 (薄膜 ) 252Cf n 平均 水份、中子活化分析 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 23 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ?特點(diǎn) 1. 現(xiàn)場(chǎng)、非接觸、無(wú)損 (無(wú)破壞性 )； 2. 可在線、載流連續(xù)監(jiān)測(cè)； 3. 抗干擾能力強(qiáng)。 4. 安全、無(wú)污染 (無(wú)廢氣、廢液排放 )； 5. 經(jīng)濟(jì)、高效。 6. 相對(duì)測(cè)量 —— 標(biāo)定難、測(cè)量精度容易受物料成分變化的影響。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 24 核檢測(cè)技術(shù) ——原理、特點(diǎn)與問(wèn)題 ? 問(wèn)題 1. 靈敏度和響應(yīng)時(shí)間； 2. 精密度和準(zhǔn)確度； 3. 非線性問(wèn)題與校正技術(shù)； 4. 多參數(shù)測(cè)量與數(shù)據(jù)處理； 5. 輻射與安全； 6. 認(rèn)可 (認(rèn)證 )與推廣； 7. 規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 25 核檢測(cè)技術(shù) ——輻射安全性評(píng)估 ? 核檢測(cè)的輻射防護(hù)與安全性能 (以核子秤為例 ) 1. 源罐設(shè)計(jì) 符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB163681996， 屏蔽防護(hù)絕對(duì)安全可靠 。 2. 放射源在使用現(xiàn)場(chǎng)安裝后 ， 源罐周圍 5cm區(qū)域 ， γ劑量率最大為 ，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB479284中所規(guī)定的限值 ()。 工作人員正常工作區(qū)域的新增 γ劑量接近為零 。 3. 假設(shè)工作人員在距源罐 1米處每天工作 8小時(shí) ， 連續(xù)工作一年 ， 則其受照劑量?jī)H相當(dāng)于一次 X光透視劑量的幾十分之一 。 實(shí)際上 ， 秤體部分無(wú)需人員操作 ， 不需經(jīng)?？拷垂?， 更不用停留那么長(zhǎng)時(shí)間 。 4. 權(quán)威部門證明：食品等被 γ射線照射后，不會(huì)造成污染，食用后不會(huì)對(duì)人體健康有任何影響。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 26