核电厂电离辐射计量实验室设计浅析

摘要：核电厂电离辐射计量实验室用于辐射剂量仪器仪表的校准与刻度，从而保证辐射剂量仪表的准确性，本文根据国内核电厂调研情况及工程经验对电离辐射计量实验室的设计进行探讨，总结了电离辐射计量实验室的设计标准、方法和设计中的注意事项，希望本文为以后的设计提供参考和借鉴。

关键词：电离辐射计量实验室；校准与刻度；防护水平γ参考辐射准直照射装置 引言

核电厂运行后将会有多种辐射剂量仪器、仪表用于辐射场所γ监测、α/β表面污染监测以及外照射个人剂量监测等。为保证辐射剂量仪表的准确性，满足核电厂辐射剂量仪表刻度标准的要求，必须建立相应的计量标准，通过检定的方式进行量值传递，以保证被测量对象所测量值的准确性，作为分析、判断和控制剂量水平的依据，从而有效保证核电厂的辐射安全和人员的健康与安全。为此，大部分核电厂都建立了自己的电离辐射计量实验室，在通过国家有关计量部门的认证（相当于电离辐射三级计量站）后，采用标准器具或参考物质进行量值传递，开展辐射测量仪表的校准和检定工作。 1.电离辐射计量实验室的主要功能

电离辐射计量实验室进在核电厂职业性照射管理体系中所起的主要作用如下： （1）为个人剂量监测和辐射环境监测提供质量保证，主要体现在按照国家和行业的有关标准，定期对个人剂量计和辐射防护仪表进行检定和校准；

（2）便于进行国家法规要求的标准量值传递和对监测结果的量值溯源活动，确保监测结果的不确定度符合要求；

（3）拥有自主的辐射防护仪表刻度能力，便于开展辐射防护仪表的检定工作，不易受外部条件的制约，确保仪表检定的时效性；

（4）拥有电离辐射计量实验室，可以更好地针对现场辐射防护工作和职业照射管理中遇到的问题，提供技术支持，有助于核电厂辐射防护工作和职业照射管理水平的提升。 2.功能的实现

电离辐射计量实验室设有三个校准装置：防护水平γ参考辐射准直照射装置、个人剂量计照射装置和α/β表面污染仪校准标准装置，对全厂相应的辐射剂量仪表进行刻度与检定，以确保辐射测量仪表测量结果的准确度符合要求。

需要在实验室进行校准的主要辐射测量仪表种类及其技术特性参见表1-1。 表1-1在电离辐射计量实验室中进行校准的主要辐射测量仪表

3.校准装置要求

3.1防护水平γ参考辐射准直照射装置

防护水平γ参考辐射准直照射装置主要由放射源装置、刻度台架、控制显示系统、标准剂量仪器等设备组成[2]。被校准的仪表置于放射源装置产生的参考辐射场中进行校准。放射源装置产生的参考辐射场通过量值传递次级标准器具，使参考辐射场的场强及其不确定度可追溯到国家计量标准。

放射源装置主要包括放射源、源（屏蔽）层以及准直器。放射源的种类至少应包括60Co、137Cs、241Am，这些源所产生的剂量场强度应能满足表1-1中所列的被校准仪表在量程的多个十进位范围内的校准要求。

刻度台架用于固定支撑待刻度仪器，准确定位辐射测量仪或TLD到辐照器的距离。控制显示台由专用控制器、监控设备、计算机系统等部分，具有控制换源、定时（或计时）照射、安全系统连锁、刻度小车定位控制、数据获取与处理等功能。

标准剂量仪器采用石墨球形电离室，作为量值传递的次级标准器具。 3.2个人剂量计校准装置

个人剂量计校准装置主要由源容器、圆形转台、控制台组成。用于对核电厂电子式个人剂量计或热释光剂量计进行校准。源容器的屏蔽材料应采用铅，源处于屏蔽位置时，距源容器外表面5cm处各点的剂量率不超过10μGy/h。 3.3α/β表面污染监测仪校准装置

α/β表面污染监测仪校准装置由α、β标准源及校准架组成，用于校准核电厂内的便携式α/β表面污染监测仪。放射源的种类至少应包括90Sr+90Y、204Tl、241Am。 4.功能房间设置

电离辐射计量实验室主要功能房间包括γ标准实验室辐照间、操作间、α/β仪表校准间、电子剂量计刻度间。主要工艺设备布置参见图1-1。

图1-1电离辐射计量实验室工艺设备布置图 4.1γ标准实验室辐照间

配置防护水平γ参考辐射准直照射装置、个人剂量计照射装置及其它配套设备，用于对γ监测仪表及个人剂量计的照射校准。

为保证工作人员和周围环境的安全，辐照间用混凝土在屏蔽入口处采用迷宫形式防止射线泄漏；设置有屏蔽门与安全连锁装置，保证工作人员不受照射；设有摄像头用于观察整个辐照间内的实验情况和人员活动等情况；设置剂量监测装置和报警装置警告辐射源处于辐照位置。 4.2操作间

操作间内设置控制台，控制台包括操作台、控制系统、管理计算机系统、摄像系统及软件系统等。通过控制系统可对辐照间内源装置的开启和关闭进行控制，源装置的快门开启后，工作人员在操作间内对辐照间的刻度过程和全景进行监测，并对γ射线照射量（防护水平）标准装置的测量数据进行处理。 4.3α/β仪表校准间 下转第258页