【正文】 深入了解原子 核內部的結構。 東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 放射性 4 天然放射性核素有兩大類：一類是具有衰變系列的放射性核素，即鈾系、釷系、錒系，每一個系都可連續(xù)衰變十幾次，才變?yōu)榉€(wěn)定性核素的子體，母元素均為原子序數(shù)大于83 的重的天然放射性核素，半衰期都在 1010 年以上；第二類是無衰變系列的天然放射性核素，如 40K 、 87Rb 等。用反應堆生產(chǎn)的是豐中子核素 ,因此它們通常具有 β 放射性。陶瓷潔具的放射性傳播量一般不大，只要購買時選擇正規(guī)廠家產(chǎn)品，平時注意居室開窗通風就行了。統(tǒng)計資料表明，氡已成為人 們患肺癌的主要原因，美國每年因此死亡的達 5000— 20xx0 人，我國每年也約有50000 人因氡及其子體致肺癌而死亡。因此 ,應加強對從事核與輻射突發(fā)事件應急處理人員的訓練 ,提高工作熟練程度 ,縮短作業(yè)時間。對于放射性微塵 ,通常利用口罩就可以有較滿意的效果 ,其阻留放射性微塵的效果可達 80%～ 90%,但是應正確佩帶口罩 ,防止側漏。 γ射線的防護 如何防護 γ 射線： γ 射線穿透力強，可以造成外照射，其防護的施。當檢測物體通過時，如果測量的放射性強度高于這個閾值，監(jiān)測系統(tǒng)報警。 當在檢測區(qū)內有核材料存在時，檢測裝置的計數(shù)包括核材料所放出的γ所引起的計數(shù)和本底計數(shù) ,即 : S M G 0 ?? (12) 式中 : G 為檢測到的總計數(shù)率 。 此外，還有另一種檢測甄別方法來判斷放射性是否超標，方法見下圖 2 和 3，即當車輛通過檢測儀時本底 值的變化情況： 圖 2 無放射源車輛通過情況示意圖 （說明：由于車輛是金屬結構，形成對天然本底的屏蔽，因此讀數(shù)比本底值小。支持聯(lián)網(wǎng)的照相機捕獲通過 RPM 的車輛圖像。還可打印報警記錄，根據(jù)用戶定義的日期和時間范圍打印報警記錄摘要，還可根據(jù)現(xiàn)場搜索的數(shù)據(jù)建立新的數(shù)據(jù)庫。單道分析器的輸出信號經(jīng)整形 后由數(shù)據(jù)采集單元 (單片機 )計數(shù)并作報警判斷。目前全球已有幾千套在使用。 如今已有超過 1500 套系統(tǒng)被安裝在國境邊界、海關、郵政快遞、政府機構以及其他一些需要嚴格監(jiān)測的環(huán)境中。 圖 10 ACCEXPRC2069 通道式輻射檢測系統(tǒng) 系統(tǒng)特點： 東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 各種通道式放射性檢測系統(tǒng)性能分析 19 ● 中文 Windows 操作平臺 ● 軟件界面人機工程學設計 ● 網(wǎng)絡化遠程維護 ● 模塊化設計，方便維修 系統(tǒng)系能參數(shù)： 表四： ACCEXPRC2069 通道式輻射檢測系統(tǒng)的性能參數(shù) 產(chǎn)品型號 ACCEXPRC2069 通道式輻射檢測系統(tǒng) 探測射線 伽馬射線（中子測量可選） 探 測 器 69 升大體積塑料閃爍體探測器 最低可探測限 40 kBq(靜態(tài)，本底 100 nGy/h，測量1s，置信度 %， Co60 源） 誤報警率 ＜ 1/1500 防護等級 IP65 5)： TPM903 可移動門式輻射監(jiān)測器 TPM903 可移動門式輻射監(jiān)測器其設計為輕便式，能在極短的時間內安裝使用。 24V DC， 2A 通訊接口 RS485 至本地控制器，無線 /以太網(wǎng)中央控制系統(tǒng) 重 量 93kg 抗 沖 擊 ANSI 抗 振 ANSI 電磁干擾 ANSI 檢測模式 靜態(tài)，動態(tài) 8）： BSRPM9020 行人通道輻射監(jiān)測系統(tǒng) BSRPM9020(A)本系統(tǒng)的總體建設目的是：在人行通道口設立通道式射線自動檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)對來往行人 /行李進行在線實時檢測，如發(fā)現(xiàn)其中微量放射性源物質，及時報警并完成對檢測數(shù)據(jù)和監(jiān)視視頻 (可選配 )的儲存，同時可構建遠程實時的檢測信息共享平臺。塑料閃爍體有 升和 25 升可選 ,。系統(tǒng)的報警類別有三種： 超上限閾值、故障 、 探測器過載 。而以上 22 個性能參數(shù)幾乎把所有的通道式放射性檢測系統(tǒng)的主要性能參數(shù)都包括在內，那么接下來我將具體對比不同型號的同一性能參數(shù)，為了方便進行比較和研究，我將會把它們放在同一個表格中 。但是還需要考慮實際情況，并不是越大越好； 14） IP 防護等級：由 IEC 起草， 將電器依其防塵防濕氣之特性加以分級 。 東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 各種通道式放射性檢測系統(tǒng)性能分析 26 圖 16 SGSⅡ系列通道式輻射檢測系統(tǒng) 系統(tǒng)性能參數(shù)： 表十： SGSⅡ系列通道式輻射檢測系統(tǒng)的性能參數(shù) 系統(tǒng)型號 SGSⅡ 系列通道式輻射檢測系統(tǒng) 探測射線 γ射線、中子 探 測 器 大面積塑料閃爍體探測器、中子探測器 靈 敏 度 150 000cps/usv/h（ 137Cs） γ探測限 ＜ 100nSv/h 在 200nSv/h 本底 探測概率 ＞ % 誤報警率 在 10 000 次測量中＜ 1 次 有 效 性 ＞ 99% 監(jiān)測區(qū)域 垂直 0～ 4m，水平 0～ 5m 探測器體積 25 升 鉛 屏 蔽 3mm 數(shù)據(jù)收集時間 200ms 11） SIMMAX G3910 通道式放射性檢測系統(tǒng) SIMMAX G3910 是專門 為鋼鐵廠、廢舊鋼集散地、出入境口岸等車輛出入口設計的對車載物進行放射性物質監(jiān)測的系統(tǒng)。該行人通道輻射監(jiān)測系統(tǒng)是邊 境控制、海關檢測以及關鍵性設施本地安全的理想配置。 圖 11 TPM903 可移動門式輻射監(jiān)測器 東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 各種通道式放射性檢測系統(tǒng)性能分析 20 系統(tǒng)性能參數(shù)： 表五： TPM903 可移動門式輻射監(jiān)測器的性能參數(shù) 產(chǎn)品型號 TPM903 可移動門式輻射監(jiān)測器 探測射線 伽馬射線、中子 探 測 器 塑料閃爍體探測器、中子探測器 靈 敏 度 ＜ 1Ci 標準條件下 能量響應 60KeV～ 2MeV 測 出 率 % 誤報警率 每經(jīng)過 10000 次少于 1 次 天然本底 Sv/h 能量范圍 40kev 至 2MeV 本底補償 自動進行 最高穿過速度 15km/h（伽馬）； 5s（中子） 6）： safetyguard series 包裹傳送帶監(jiān)測系統(tǒng) 安全防衛(wèi)系列 I 傳送帶監(jiān)測系統(tǒng)，安裝在包裝的傳送帶下，提供快速和可靠的輻射探測 。調整安裝高度，該系統(tǒng)也可以應用于人行通道監(jiān)測。 圖 7 法國 saphymo 車輛通道式檢測系統(tǒng) 系統(tǒng)特點： ● 通過 ITRAP（ IAEA）， IRSID（ Arcelor）， CTHIR 等多個國際權威機構認證； ● 低檢測下限； ● 最多可連接 8 個探測器； ● 全自動工作，毋需工作人員； ● 測量時本底衰減實時自動補償，低誤報警率； ● 苛刻環(huán)境下正常工作； ● 最新技術，快速信號處 理； ● 易使用和安裝； ● 毋需維護和刻度； 系統(tǒng)性能參數(shù)： 東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 各種通道式放射性檢測系統(tǒng)性能分析 15 表一：法國 saphymo 車輛通道式檢測系統(tǒng)的性能參數(shù) 探測射線 γ射線、 X 射線、可選配檢測中子射線 探測器類型 塑料閃爍體探測器、低噪音光電倍增管 探測靈敏度 本底水平為 Sv/h 下，增加 Sv/h， 1 秒內報警；探測 能量范圍 50KeV～ 3MeV 工作溫度 － 10℃～ +50℃ 本 底 70nGy/h 探測概率 % 誤報警率 % 報警方式 超閾值聲、光報警 車 速 ≤ 10km/h 監(jiān)測 區(qū)域 高度： m～ 4m；寬度： 6m（雙側探測器） 防護等級 IP56 鉛 屏 蔽 厚的鉛屏蔽 測量時間 1s 尺寸大小 1310 730 155 mm3 位置傳感器 紅外傳感器 CIR 305 2）： 車輛通道式放射性監(jiān)測系統(tǒng) 該系統(tǒng)是北京卡迪諾科技貿(mào)易有限公司的一個產(chǎn)品。若檢測過程中發(fā)出報警信號 ,則說明車輛、人員可能攜帶了放射性核素 。 ( 2) 遠程監(jiān)控站。 2） 輻射報警：接收各通道 RPM 產(chǎn)生的報警信息，并在軟件界面上直觀顯示出來。 圖 3 有放射源車輛通過情況示意圖 檢測儀的探測器不間斷地檢測天然放射本底值，并以 1/16 秒為單位進行修正，當物體通過時，監(jiān)測和評估是否有放射性物品通過 ，當檢測到的值與天然本底值比值超過 5%時（由用戶設定）儀器報警，所以通道式檢測儀得到的數(shù)據(jù)是車輛 通過時探測器監(jiān)測到的射線劑量與天然本底值的比率。 只有當 AMG? 時 ,檢測裝置才會發(fā)出報警 ,說明探測區(qū)內有核材料存在。于是在進行檢測時 ,如何判斷所探測到的γ計數(shù)的增加是由于核材料的存在所造成的還是由于本底的變化所造成的 ,是檢測方法的關鍵。在人與輻射源之間加一層足夠厚的屏蔽物，可以降低外照射劑量。 α 粒子只有進入人體內部才會造成損傷，這就是內照射； γ射線主要從人體外 對人體造成損傷，這就是外照射； β 射線既造成內照射，又造成外照射。在處理單個放射源時 ,也應利用具有良好屏蔽性能的物體 (如鉛磚、鐵板、混凝土版 )來減少人體的受照劑量。 體外輻射主要是指天然石材中的輻射體直接照射人體后產(chǎn)生一種生物效果，會對人體內的造血器官、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和消化系統(tǒng)造成損傷。我們的身體對放射性的承受 能力有一定限度，過度了則有可能引起不適和病變。 在目前所知的大約 20xx 種核素中 , 絕大多數(shù)是人工放射性核素。應用人工方法可得到所有元素的放射性同位素，已經(jīng)得到的人造放射性核素有近千種。其中宇宙射線和天然放射性核素屬于天然輻射源，人工放射性核素屬于人工輻射源。除了上述 3 種射線外，還有正電子能放射出穿透力很強的，并能使照相底片感光的一種不可見的射線。論文將對 12 個不同型號的通道式放射性檢測系統(tǒng)的各個性能進行總結，歸類再分析比較，得到最佳性能參數(shù)； 本論文旨在歸納總結影響通道式放射性檢測系統(tǒng)的性能的參數(shù)以及讓大家 學會如何去分析某個通道式放射性檢測系統(tǒng)的性能好壞，當然，本篇論文有一些不足之處，例如一些通道式放射性檢測系統(tǒng)的性能參數(shù)不夠完善，以至于系統(tǒng)之間性能比較不夠充分??東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 放射性 3 什么是放射性 某些物質的 原子核能 發(fā)生衰變，放出我們肉眼看不見也感覺不到的 射線 ，只能用專門的儀器才能探測到的射線。 研究現(xiàn)狀及方向 正是由于通道式放射性檢測系統(tǒng)在輻射防護中發(fā)揮著如此重要的作用，使得通道式放 射性檢測系統(tǒng)如雨后春筍般出現(xiàn)在我們的面前。核科學技術的飛速發(fā)展解決了人類的許多困擾已久問題，例如能源、放射性診斷、輻射防護等。論文通過對 12 種不同型號的通道式放射性檢測系統(tǒng)的性能參數(shù)進行檢索，分析每個性能參數(shù)在通道式放射性檢測系統(tǒng)中所代表的含義，最后把每個檢測系統(tǒng)的各個性能參數(shù)制成性能參數(shù)表。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 畢業(yè)設計（論文） 題目：各種通道式放射性檢測系統(tǒng)的性能研究與比較 英文題 ： The performance of the channel radiation detection system directly research and parison 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。本人完全意識到本聲明的法律后果 由本人承擔。尤其是一些放射性核素被攜帶而導致的核輻射污染，所以針對通道式放射性檢測系統(tǒng)的性能研究就顯得更加重要。 radioactive nuclide 東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 目錄 目 錄 論 .......................................................................................................................... 1 論文背景 ......................................................................................................... 1 研究現(xiàn)狀及方向 ..........