【正文】 核子秤原理分析圖 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 34 秤組成： 1—— 源部件 ：產(chǎn)生射線的裝置，包括射線源和防護(hù)鉛罐 2—— 支架 3—— 傳感器 ：由電離室、前置放大器和恒溫裝置組成 4—— 測(cè)速裝置 5—— 主機(jī) ：計(jì)算、顯示、打印和輸出控制信號(hào) 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 35 基本測(cè)量原理 ? 放射源穩(wěn)定的放出射線。 如果同時(shí)測(cè)出輸送速度 ， 則物料對(duì)速度之積分就是單位時(shí)間傳送物料的重量 。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 28 核檢測(cè)技術(shù) (1)——核子密度計(jì) 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 29 核檢測(cè)技術(shù) (1)——核子密度計(jì) 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 30 核檢測(cè)技術(shù) (1)——核子密度計(jì) 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 31 核檢測(cè)技術(shù) (2)——核子 (皮帶 )秤 ? 原理： 利用物料對(duì) γ 射線的吸收原理 。 4. 基本誤差：量程的 177。 2. 適應(yīng)管徑：直徑 50～ 500mm。 例如：選礦工藝中礦漿和浮選液濃度的在線檢測(cè)和控制；油田和石油化工過(guò)程中油品含水率的測(cè)定；選煤廠選煤液密度的檢測(cè)和控制；化工廠酸 、 堿 、 鹽的濃度以及各種成分配比的在線檢測(cè)；造紙廠紙漿濃度的測(cè)定和控制；江河中水流含沙量的測(cè)定 。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 26 核檢測(cè)技術(shù) (1)——核子密度計(jì) ? 用途： 各種料液濃度的在線檢測(cè)和控制 。 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 。 工作人員正常工作區(qū)域的新增 γ劑量接近為零 。 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 。 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 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)。 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)。 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 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 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