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2022年 第42卷 第4期 刊出日期:2022-07-20
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    辐射防护. 2022, 42(4):  0-0. 
    摘要 ( 26 )   PDF (201KB) ( 29 )  
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    综述
    中子能谱测量中的解谱技术研究进展
    黄迁明, 刘斌, 陆婷, 王波, 唐松乾, 吕焕文, 应栋川, 翟梓安
    辐射防护. 2022, 42(4):  265-279. 
    摘要 ( 57 )   PDF (15723KB) ( 33 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    中子能谱解谱技术为中子能谱测量系统必要的组成部分,近几十年来国内外开展了大量研究。本文首先介绍了中子能谱常规解谱流程,包括解谱模型、响应函数、解谱误差等内容;接着详细介绍了国内外中子能谱测量技术研究现状以及中子能谱解谱算法研究现状,包括比较成熟的最小二乘算法、最大熵算法等,也有新兴的神经网络算法、遗传算法等,总结了不同解谱算法的特点;接着介绍了根据不同解谱算法发展的解谱程序,对比了不同解谱算法及程序的优缺点,基于最小二乘算法开发的SAND系列程序和基于最大熵算法开发的MAXED程序是解谱功能强大、使用最广泛的程序;最后梳理了中子能谱解谱方法的发展脉络,总结了国内和国外研究的区别,未来开发包含多种解谱方法的综合性解谱程序具备较强的应用需求。
    辐射防护监测
    放化分离-液闪测量联合分析核电厂废树脂中的55Fe和63Ni
    马莉娜, 王路生, 宋丽娟, 张辉, 戴雄新
    辐射防护. 2022, 42(4):  280-286. 
    摘要 ( 54 )   PDF (2736KB) ( 53 )  
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    建立了一种核电厂放射性废离子交换树脂中55Fe和63Ni的联合分析方法。将废树脂样品经芬顿氧化消解后,先用氢氧化钠沉淀法沉淀55Fe和63Ni,再用阴离子交换树脂联合丁二酮肟沉淀对杂质离子进行分离纯化,纯化后用液体闪烁计器测量。本方法对废树脂中60Co、65Zn、54Mn等干扰核素的去污因子均大于103。本方法对55Fe和63Ni的平均化学回收率分别为86%和90%,对废树脂中55Fe和63Ni的检测限分别为5.7 Bq/g、6.8 Bq/g。用加标样品对分析方法进行验证,预期值和测量值的偏差小于±10%。实验测得某核电厂一组一回路实际废树脂样品中55Fe和63Ni的平均活度浓度分别为(76.2±1.4)kBq/g和(120.0±5.1)kBq/g。
    动态γ辐射场中的气溶胶监测系统优化设计
    商洁, 陈吉宏, 马弢, 杨屹, 李建伟, 张艳婷, 畅翔
    辐射防护. 2022, 42(4):  287-294. 
    摘要 ( 32 )   PDF (3763KB) ( 22 )  
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    为满足核电站及应急监测环境中具有动态强γ本底的α、β放射性气溶胶在线监测的需求,本文结合该监测场景的源项特点,对表面钝化的离子注入型(PIPS)半导体探测器晶体结构进行了优化设计。并使用蒙特卡罗方法,对探测系统结构优化后的集成双PIPS探测器,进行了角度响应模拟。为满足大角度范围更为优异的角度响应相对标准偏差指标(根据现场工作及实验总结要求小于15%),对集成双PIPS探测器探测系统(包括:探筒、走纸部分及气溶胶输运管路)结构进行了优化,并将整个探测系统置于立体设备处。将改进后的设备分别置于60Co 和 137Cs 参考辐射场中,进行了线性、能量和角度响应实验。实验结果表明:(1)经优化设计的集成双探测器结构在角度、能量及线性响应方面的性能更优异;(2)整机组件材料的结构及密度的各向异性可仅通过对探测系统局部的结构优化,实现角度响应不大于5%,从而避免对整机进行改造。最终将优化后的设备置于空气比释动能为10 μGy/h的137Cs 参考辐射场中运行,测量结果表明:经γ补偿及天然氡、钍子体扣除后,α气溶胶的探测限小于0.03 Bq/cm3,β气溶胶的探测限小于0.4 Bq/cm3,且在长期稳定运行中未出现误报警。
    驻极体法在铀尾矿库氡析出率调查中的应用研究
    王攀, 曾志伟, 孙雪云, 唐林军, 胡鹏华, 张辉
    辐射防护. 2022, 42(4):  295-300. 
    摘要 ( 23 )   PDF (7852KB) ( 9 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    氡析出率的测量对于我国铀矿冶设施退役治理具有重要意义,是评价铀尾矿库防氡覆盖治理效果的关键环节。针对我国铀尾矿库氡析出率调查工作量大、仪器测量周期长的问题,本研究提出基于驻极体的氡析出率技术方法,缩短氡析出率测量时间,以此增加每日布置测量点位的频次,实现对广域铀矿冶场所氡析出率的快速调查。实验室校准和现场应用结果表明,该方法装置可靠、方法可行、结果可信,在氡析出率测量点位数量相同条件下,驻极体法测量耗时是RAD7测量耗时的2/9。
    水中总α、总β放射性实验的影响因素及测量方法讨论
    唐桦明, 张玮亮, 罗海恩, 韩帅帅, 杨冠东, 钟瑜
    辐射防护. 2022, 42(4):  301-306. 
    摘要 ( 41 )   PDF (4244KB) ( 31 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    用低本底α、β测量仪,通过一系列比较实验和数据获得影响水中总α、总β放射性活度的实验因素。按照现行国标中的标准曲线法进行实验并分析关系曲线的拟合结果;采用241Am和40K标准粉末源进行串道干扰实验;最后利用热释光测量仪分析影响样品源计数值的因素。结果表明:“质量厚度净计数率”关系曲线线性拟合结果良好,可应用在实验计算中;在测量放射性活度较高的水样时,α通道对β通道产生的串道干扰需进行修正;样品源制备完毕后,不宜立刻测量,应贮存在干燥低本底的环境中,贮存后应用红外灯干燥足够长的时间并完全冷却后进行测量。
    一种核空气净化系统吸附剂取样装置的设计与试验
    汪明文, 梁飞, 马途途, 邱继林, 王琪, 李鸿飞, 徐洋洋
    辐射防护. 2022, 42(4):  307-311. 
    摘要 ( 26 )   PDF (2975KB) ( 16 )  
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    设计了一种用于核电厂通风净化系统吸附剂的取样装置,该装置可提供与净化系统内碘吸附剂具有同样运行历史的浸渍活性炭碘吸附剂样品以方便进行定期监督试验。相关验证试验结果表明:6个取样样杯之间的压差非常接近,且流速均在吸附剂流速的±10%之内,因此可以确保6个样杯内的活性炭样品具有相同的与运行气体的接触特性,从而具有同样的代表性;通过6个取样样杯的风速与通过系统主体的风速一致,因而保证了取样样杯里的吸附剂与系统主体的吸附剂具有相同的与空气接触特性;加装取样装置对净化系统的运行没有影响。
    γ能谱分析中土壤探测效率与密度相关性计算分析
    刘庆云, 胡翔, 马国学, 冯月, 李立凡, 韩巧叶
    辐射防护. 2022, 42(4):  312-316. 
    摘要 ( 43 )   PDF (2585KB) ( 26 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    γ能谱分析中不同能量探测效率的准确校准是影响测量结果准确度的重要因素。本文基于国产无源效率计算软件Gammacalib对几种不同密度的土壤样品建模,计算相应的探测效率,与标准源实验测量的探测效率比较,验证无源效率计算的准确性。根据无源效率计算结果,分析相应探测效率与土壤密度的相关性,得到ε~ρ回归方程。对于土壤标准源,有源效率与无源效率之间的相对偏差在-7.6%~8.1%之间,效率与密度呈正相关,相关系数在0.938~0.992之间。国产无源效率软件Gammacalib探测效率计算结果与标准源实验测量结果相对偏差可接受,可满足日常辐射环境实验室样品测量和核事故应急监测要求,ε~ρ回归方程的适用性良好,可为环境土壤样品的密度差异效率修正提供参考。
    辐射防护评价
    稳定层结条件下建筑物体对流场影响的数值模拟研究
    史学峰, 郭栋鹏, 李云鹏, 姚仁太
    辐射防护. 2022, 42(4):  317-325. 
    摘要 ( 31 )   PDF (11419KB) ( 94 )  
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    采用RNGk-ε湍流模型模拟不同理查森数(Rib)下立方体建筑物对流场结构的影响,并与相应的风洞实验结果进行了比较。CFD对归一化风速的数值模拟结果与风洞实验结果较好吻合;随着Rib的增大气流运动逐渐受浮力驱动,建筑物背风面的空腔区逐渐减小,特别是Rib ≥ 0.82时,浮力对流场的恢复起主导作用。Rib=0.21附近,流场结构从湍流对流场结构起主导作用转化成与层流类似,建筑物顶部的高归一化湍流动能(k/uH2)区域随着回流区的消失而消失。随着下风向距离的增加,不同Rib对流场结构与k/uH2的影响逐渐显现。
    辐射防护方法
    某放射性废金属熔炼炉接受式排风罩优化研究
    吴庆东, 张贻良, 曾灌, 薛向明, 古晓娜, 段宇建, 刘沛瑶, 战景明
    辐射防护. 2022, 42(4):  326-332. 
    摘要 ( 23 )   PDF (5044KB) ( 11 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为有效收集核设施废金属在回炉熔炼过程中产生的放射性气溶胶,选取某放射性废金属熔炼炉为研究对象,采用Fluent数值模拟方法模拟不同高度、不同罩口尺寸、干扰风等因素对排风罩的影响。结果表明熔炼炉口直径为0.5 m、0.3 m/s的横风、排风罩高度为1.5 m,优化后直径D=1.4 m的圆形罩,可以有效排除熔炼炉产生的放射性气溶胶。使用CFD数值模拟方法优化后的排风罩与理论计算设计相比,排风罩直径减少了0.84 m,风量减少了0.616 m3/s,可为熔炼炉排风罩的设计提供参考和借鉴。
    放射性物质运输安全
    3 m3天然六氟化铀运输货包满载及卸载后的辐射水平分析
    庄大杰, 龚道坤, 连一仁, 陈磊, 王智鹏, 王鹏毅, 孙树堂, 孙洪超, 李国强, 张建岗
    辐射防护. 2022, 42(4):  333-338. 
    摘要 ( 27 )   PDF (3252KB) ( 18 )  
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    对运输天然UF6原料的3 m3运输容器在满载和卸料后容器内部的辐射源项及分布情况进行分析,计算两种状态下容器表面及1 m处辐射水平,并与实际测量结果进行了对比。计算结果表明:容器外部辐射主要来源于234mPa、234Pa和235U的γ辐射;满载时,容器外部辐射水平随时间增加而增加,至3个月时基本达到稳定;卸料后,残料容器中由于衰变子体234Th、234mPa和234Pa的大量残留,且缺少UF6的自屏蔽作用,容器外部辐射水平高于满载状态,在卸料后2个月,残料容器表面最大辐射水平从167.5 μSv·h-1降到30.3 μSv·h-1。对卸料后约2个月的两个3 m3运输容器表面辐射水平进行测量,测得最大辐射水平分别为31.3 μSv·h-1和28.1 μSv·h-1,测量结果与计算结果基本一致。鉴于天然UF6运输活动频繁,运输量大,因而在残料容器返厂运输活动中的辐射防护不容忽视,可通过增加残料容器空置时间、远距离操作和减少操作时间来减少工作人员遭受的照射。
    用于乏燃料组件上下端部活化源项分析的截面库研究
    张丽莹, 曹良志, 王晓霞, 高桂玲
    辐射防护. 2022, 42(4):  339-344. 
    摘要 ( 20 )   PDF (1199KB) ( 9 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于乏燃料组件上下端部活化源项精细化分析的需求,自制精细化问题相关截面库,并通过对比分析,研究不同截面库应用特点:活性区截面库和热中子截面库应用于活化源项计算时均存在较大的计算误差;组合截面库对共振群和快群截面的处理偏保守,当程序应用于上下端头活化源项计算时,分析结果偏保守;基于问题相关中子能谱自制的反应截面更加接近真实情况,基于此的计算结果也最接近真实情况。
    放射性废物管理
    辐射和热同时作用对膨润土物理化学性质和微观结构影响的初步研究
    胡波, 刘伟, 杨仲田
    辐射防护. 2022, 42(4):  345-353. 
    摘要 ( 22 )   PDF (6852KB) ( 11 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了研究γ辐射和热同时作用对膨润土的影响,以高庙子改性钠基膨润土为研究对象,开展了90 ℃热作用下、不同剂量率和不同累积剂量的γ辐射老化试验。结果表明:γ辐射和90 ℃热同时作用引起了膨润土物理化学性质和微观结构的变化。在老化作用后,膨润土的吸水率、pH值、阳离子交换容量、层荷以及蒙脱石001晶面方向的微晶尺寸均减小,比参考样分别降低了(最大减幅)18.4%、7.8%、3.4%、2.9%和15.6%,且表现出剂量率效应;老化作用对膨润土的矿物成分及含量影响较小。在高放废物地质处置的工程屏障设计和安全评价中,应考虑膨润土性质变化的影响因素。
    医疗照射与防护
    肺密度变化对组织吸收剂量影响的模拟研究
    肖杨, 黄顺平, 李恒, 吴艳, 李进, 刘宏, 陈晓琳
    辐射防护. 2022, 42(4):  354-360. 
    摘要 ( 26 )   PDF (4950KB) ( 16 )  
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    为探究由呼吸运动引起的肺组织物理特性变化对肺组织及肿瘤组织吸收剂量的影响,基于蒙特卡罗方法进行模拟计算,使用EGSnrc(electron gamma shower software toolkit)程序将收集的不同密度肺组织数据转换成对应模体材料,建立不同呼吸状态下的组织模型,计算在不同射野照射下的百分深度剂量与离轴比差异,并探讨对目前常见照射技术的影响。结果表明,射野越小不同呼吸状态下组织吸收剂量差异越明显,在10 cm×10 cm射野下肺组织模体吸收剂量无明显差异,肿瘤模体吸收剂量最大降低3.86%;当射野小于5 cm×5 cm时上游肺组织模体吸收剂量随深度增加呈先增大后减小的趋势;在1 cm×1 cm时肺组织体膜吸收剂量差异最大达46.87%,肿瘤模体吸收剂量在1 cm×1 cm时差异最大达6.97%。同时在小野照射下低密度组织中存在明显的电子不平衡现象。在三维适形技术下呼吸运动引发的组织剂量差异小于调强及立体定向放射治疗,在呼吸门控技术下临床医生可结合TPS(treatment planning system)算法在吸气末进行靶区勾画,可降低正常肺组织剂量同时提高靶区剂量。
    核与辐射事故应急准备与对策
    1985年前苏联核潜艇事故及对我国潜在辐射影响评价
    岳峰, 乔清党, 郭猜, 祝贺, 郭瑞萍, 郜建伟, 王瑞英, 李雯婷
    辐射防护. 2022, 42(4):  361-367. 
    摘要 ( 25 )   PDF (8165KB) ( 23 )  
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    1985年8月10日,前苏联E-2级核潜艇K-431号在换料过程中发生反应堆临界爆炸燃烧事故。事故导致10名工作人员死亡。本文基于事故当时的气象资料以及对我国不利的气象等两种条件,利用HYSPLIT程序,就此次事故源项对我国的潜在辐射影响进行了评价,结果显示两种气象条件下事故对我国境内产生的最大个人有效剂量均为10-5 mSv量级。虽然此次事故对我国的辐射影响较小,但是类似的威胁需要引起重视,相关的监测研判体系需要加强。
    辐射防护标准与规定
    核设施安全监管分类阈值修订研究
    彭海成
    辐射防护. 2022, 42(4):  368-373. 
    摘要 ( 21 )   PDF (957KB) ( 15 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    对核设施安全监管分类阈值制订背景和所依据技术文件进行分析,重点研究所参考的美国能源部相关标准升版中主要考虑因素,及其对我国核设施分类阈值修订的适用性,并提出相关修订建议。
    其他
    EGIR 简报: 辐射防护体系审议
    辐射防护. 2022, 42(4):  325-325. 
    摘要 ( 14 )   PDF (548KB) ( 7 )  
    相关文章 | 多维度评价
    联合国原子辐射影响科学委员会(UNSCEAR)新一届主席团成员
    辐射防护. 2022, 42(4):  332-332. 
    摘要 ( 11 )   PDF (550KB) ( 5 )  
    相关文章 | 多维度评价
    国际放射防护委员会(ICRP)第 91 任务组简介
    辐射防护. 2022, 42(4):  344-344. 
    摘要 ( 15 )   PDF (558KB) ( 7 )  
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