放射性气溶胶

摘要： 核电厂在运行中为了保证反应堆运行安全,需要对由泄漏冷却剂转化的气溶胶粒子进行连续监测。气溶胶粒子在裂缝中输运沉积。本文对气溶胶粒子进行数值模拟分析,得到长直裂缝中低雷诺数下气溶胶粒子的输运沉积情况。研究发现,气溶胶粒子在裂缝中输运受到空气流速,气溶胶粒径,裂缝尺寸等因素的影响。在低雷诺数下,随着裂缝长度增加,能够穿透高度为0.5 mm的裂缝的气溶胶粒子的最大粒径不断减小。当粒径大于600 nm时,气溶胶粒子受重力作用更明显,气溶胶粒子的穿透率随粒径增大而减小。在粒径为600 nm时达到最大,穿透率接近100%。当粒径小于600 nm时,气溶胶粒子的穿透率随粒径减小而减小。综合考虑粒子和直裂缝的尺寸大小,得出长直裂缝中能达到最大穿透率的气溶胶粒子窄度为0.15%。

摘要： 采用溶液聚合法合成了海藻酸钠-丙烯酸-丙烯酰胺(SA-AA-AM)吸水性树脂降尘剂,研究了引发剂用量对SA-AA-AM树脂的吸水率、雾滴颗粒的粒径分布及其对模拟放射性铯粉尘气溶胶的降尘特性的影响,并分析了SA-AA-AM树脂的降尘机制。结果表明:引发剂用量对SA-AA-AM树脂喷雾雾滴颗粒粒径分布影响不显著,90%以上雾滴颗粒粒径小于1μm;随着引发剂用量的增加,SA-AA-AM树脂吸水率和降尘效率均表现出先增加后下降的趋势;当引发剂的质量分数为0.4%时,SA-AA-AM树脂的吸水率最高达到420.21 g/g;当引发剂质量分数为0.3%时,在降尘30 min内,SA-AA-AM树脂对模拟放射性铯粉尘气溶胶的降尘效率最高,达90.94%,比水的降尘效率提高10.84%,比粉尘自然沉降效率提高57.55%,比改性前SA的降尘效率提高了50.91%,表明SA-AA-AM树脂对模拟放射性铯粉尘气溶胶具有显著的降尘作用;粉尘沉降过程中颗粒物粒径从3.278μm增加到4.068μm,说明SA-AA-AM树脂雾滴与模拟放射性铯粉尘气溶胶颗粒发生了明显的凝并作用。SA-AA-AM树脂雾滴颗粒作用于粉尘颗粒,通过相互碰撞、黏附、凝并和团聚作用形成颗粒粒径更大的团聚体,团聚体因重力作用而被沉降。

摘要： 为评估氡子体粒径分布测量的准确性和可靠性,本文研究了粒径扫描法、低压撞击器法和丝网扩散法的3种氡子体活度粒径分布测量方法。依据气溶胶结合理论,以粒径扫描间接测量法作为气溶胶活度粒径参照,在氡室环境和室内环境开展了低压撞击器法和丝网扩散组法测量氡子体活度粒径比对研究。研究表明:撞击器法、丝网扩散组法2种直接测量方法测得的活度几何粒径均值与间接测量法一致性较好;撞击器法在氡室内测量粒径略微偏低,在室内低活度浓度环境下具有很好的一致性;丝网扩散组在粒径300 nm以下时具有很好的一致性,在粒径大于500 nm时误差较大不再适用;在室内低活度环境下,丝网扩散组法受限于测量灵敏度,测量结果的不确定性显著增大。3种方法各有优缺点,适用于不同环境的氡子体粒径分布测量。

摘要： 取样滤膜是放射性气溶胶连续监测系统中的重要组成部分,其过滤性能会直接影响系统的探测效率;此外,α能谱拖尾会增大核素识别难度,降低气溶胶核素的测量精度和升高最小可探测活度.针对现在最常用的混合纤维素(Mixed Cellulose Ester Membrane,MCEM)滤膜、疏水性聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)滤膜和聚丙烯(Polypropylene,PP)滤膜,以探测效率和α能谱拖尾为指标,开展了不同浓度和多种孔径下滤膜吸附性能实验,完成了在不同滤膜孔径、氡浓度下滤膜吸附性能的综合评价.结果表明:在天然放射性气溶胶测量时,选用MCEM滤膜作为取样滤膜时探测效率最高,选用疏水性PTFE滤膜作为取样滤膜对α能谱测量拖尾影响最小.不同氡浓度下,同种滤膜(MCEM滤膜和疏水性PTFE滤膜)孔径选用和天然放射性气溶胶最大值粒径接近的0.45μm时探测效率最高,滤膜孔径大小对α能谱拖尾的影响不明显.另外,同种滤膜相同孔径下,探测效率随着气溶胶浓度的升高而降低.本研究为不同条件下天然放射性气溶胶监测中取样滤膜的最优选取提供参考.

摘要： 针对矿采和涵洞作业过程中,氡析出而引起放射性气溶胶的形成机制进行讨论,对其物理迁移规律进行初步分析,摸索控制对策.简析作业过程中氡析出来源和放射性气溶胶(氡钍射气子体)物理迁移规律,巷道内空气流速、温度等参数是变化和不均匀分布的,气溶胶和粉尘粒子迁移时不断发生截断、沉降和二次迁移,氡及其子体的迁移沉降与粉尘粒子的迁移沉降具有耦合相关性.矿采和涵洞作业引起的放射性气溶胶迁移规律研究,有助于开展职业性肺部损伤和肺癌危害的进一步研究,从而改进控制对策.

摘要： 本文介绍了放射性气溶胶净化领域的技术原理及国内外研究现状,根据放射性气溶胶净化技术的原理及特点对气溶胶净化技术进行了分类阐述,叙述了物理过滤、干式静电捕集、鼓泡洗涤、雾化固定、加压溶气气浮、氧化电场捕集技术的不同点、优缺点、使用场景及研究进展.分析阐述各型气溶胶净化技术的工作机理,并对各型净化技术进行列举总结、横向比对.结合净化技术的工程应用实际及工程化应用进展,对放射性气溶胶净化技术的现状进行了总结,对技术发展趋势进行了展望.

摘要： 针对核设施人工放射性气溶胶与氡钍子体粒度具有明显差异,利用这种差异,设计了一种带有氡子体与人工放射性核素粒度分离、负压抽真空已达稀薄空气层的监测仪器.实现进一步降低天然辐射氡钍子体干扰,提高监测灵敏度.实验测试结果表明:以最小可探测活动衡量方式的探测灵敏度较无粒度分离装置提高2?15倍;该技术在人工放射性与天然氡钍子体粒度有显著差异,氡钍子体水平越高,优势越明显.

摘要： 核电站在正常运行期间,会释放出对人体有害的放射性气体及放射性气溶胶,核辅助厂房通风系统需要对厂房及不同辐射防护分区的房间建立不同的负压状态,以保证气载污染物有序排放。介绍了核辅助厂房负压保证的目的及意义,对当前压水堆的核辅助厂房的负压控制方式进行了说明,并对比分析了目前核电站2种负压保证系统的优劣。

摘要： 分层空调作为一种节能空调技术被广泛应用于高大空间厂房中。以核工业某高大空间厂房为研究对象,分别对单侧中送、对侧下回和双侧中送下回两种气流组织条件下厂房室内热环境和放射性气溶胶迁移规律进行了数值模拟研究。结果显示,相较于单侧中送、对侧下回的气流组织形式,采用双侧中送下回的气流组织可以较好满足厂房热环境及放射性气溶胶控制,通过提高局部排风速度,可以有效降低室内放射性气溶胶浓度。

摘要： 采用传统工控机作为控制/处理器的放射性气溶胶在线监测仪体积大、集成度低,在恶劣环境下容易因计算机死机、系统故障等导致仪器运行中断,为此研制了一种新型放射性气溶胶在线连续监测仪.该仪器在以高性能ARM嵌入式系统为核心的硬件和软件环境下,较好地实现了α能谱平滑、寻峰、峰位校正,天然氡钍及其子体放射性气溶胶扣除等关键技术,有效地提高了仪器的运行可靠性和稳定性.对监测仪进行了超过72 h的普通实验室环境的运行实验,测试结果表明:该仪器对α和β气溶胶的探测限分别为0.046 Bq/cm3和0.29 Bq/cm3.此外,通过相关试验对监测仪的准确性和稳定性进行了验证.

摘要： 在核设施工作场所对放射性气溶胶进行监测时,包含了氡、钍子体形成的活度浓度较高的天然本底.为提高测量数据的准确性,必须降低或消除天然本底以减小误差.本文主要探讨了放射性气溶胶监测中消除天然本底常用的3种方法:衰变法、能量甄别修正法、ct/p比值法,对这三种方法的基本原理、适用范围等方面进行了详细的阐述和对比.三种方法各有优劣,在实际工作中,必须根据工作需要选择适用的方法,以达到相应的目的.

摘要： 本文对高氡环境下,放射性气溶胶的监测方法进行了较系统的研究.通过粒度分离采样、真空测量模式、能量甄别法和α/β比值法的氡扣除技术的联合应用,扣除了绝大部分氡钍及其子体对放射性气溶胶监测的干扰,研制出了高氡环境下放射性气溶胶在线监测仪,并将其在不同氡浓度的环境下进行了运行验证,效果良好.适用于核设施、洞库等氡浓度较高的场所,为燃料泄露检查等职业人员的辐射安全提供了重要保障.

摘要： 针对矿采和涵洞作业过程中,氡析出而引起放射性气溶胶的形成机制进行讨论,对其物理迁移规律进行初步分析,摸索控制对策.简析作业过程中氡析出来源和放射性气溶胶(氡钍射气子体)物理迁移规律,粒径分布影响及初步研究放射性气溶胶的动力学模型和关键参数.氡子体的依附率与气溶胶粒子的尺寸分布和气流速度等参数的变化密切相关,巷道内空气流速、温度等参数是变化和不均匀分布的,气溶胶和粉尘粒子迁移时不断发生截断、沉降和二次迁移,氡及其子体的迁移沉降与粉尘粒子的迁移沉降具有耦合相关性.结果表明:通过建立放射性气溶胶模型,并对气溶胶和粉尘粒子联合迁移规律研究是可行的.高氡子体暴露和生产性粉尘(游离SiO2和ThO2)对职业性肺癌可能具有协同作用,矿采和涵洞作业引起的放射性气溶胶迁移规律研究,有助于开展职业性肺部损伤和肺癌危害的进一步研究,从而改进控制对策.

摘要： 针对某些存在热源的空间内放射性气溶胶粒子沉积问题,本文基于数值模拟研究了温度场产生的热泳力对受限空间内气溶胶粒子沉积的影响,分别模拟研究了不同温度梯度对粒子沉积率的影响,温度梯度对不同粒径粒子、不同质量浓度粒子的沉积率影响.结果表明:在其他条件保持不变的前提下,粒子的粒径越小,粒子受到的热泳力作用越明显;当粒子的粒径很小时,粒子所受到的热泳力明显大于粒子受到的重力,粒子在运动空间中向上壁面沉积;同时,随着受限空间中温度梯度的逐渐增大,热泳力对粒子的作用也明显.

摘要： 放射性气溶胶通过吸入会对人体造成内照射,因此对放射性气溶胶进行测量是一项很重要的工作.本文用研制的放射性气溶胶连续监测仪,讨论补偿系数的稳定性,滤纸表面收集特性及能谱处理技术对补偿系数的影响.结果表明,采样和测量同步进行时,补偿系数随测量时间的增加20分钟以后趋于稳定,稳定值为1.552.在天然氡浓度环境下,监测周期为1小时,判断限值为0.160Bq/m3.

摘要： 在某些核设施中天然氡(222Rn和220Rn)浓度很高(比如高达103-104Bq/m3),在对来自核设施本身的人工放射性气溶胶进行监测时,必将受到氡子体“天然本底”的强烈干扰.为了有效提高或改进人工放射性气溶胶的监测灵敏度(即尽可能降低监测仪的探测下限),对消除“天然本底”干扰的相关的方法与技术进行了研究.这些方法与技术包括:氡子体计数影响扣除技术,粒度分离技术和抽真空技术.通过对这些技术的联合应用,从而研制了一种适用于高氡环境下的人工放射性气溶胶连续监测仪.本文对这些方法技术做了简要介绍,对有关的实验测试结果做了对比分析.

摘要： 自吸收校正因子是放射性气溶胶浓度计算公式最重要的一个参数,自吸收校正因子的常规测定方法操作复杂,人因误差较大,且对样品活度要求高,不易测定;本文通过在matlab平台上自编程序,并应用LISE++程序解决粒子射程求导等问题,以实现自吸收校正因子的快速计算.

摘要： 放射性气体气溶胶在核设施工作场所的连续监测对保障工作人员的辐射安全,并及时发现事故隐患具有重要的意义.本文从工作原理、系统组成、数据处理及实验测试等方面介绍了一种响应速度快、稳定可靠的放射性气体气溶胶连续监测仪研制情况.放射性气溶胶测量采用了球形密闭采样结构及PIPS探测器,提高了气溶胶粒子的收集能力;放射性气体测量则采用了塑料闪烁体主探测器及反符合组合探测器的组合方式,通过反符合的方式提高了测量的准确性;数据采集采用了工业级Contex-M3处理器及基于FPGA芯片的数字多道脉冲幅度分析器,此外还采用了灵敏度比较高、响应时间也比较快的数据处理方式.通过实验测试,研制的仪器可以满足放射性气溶胶、惰性气体的现场连续测量要求,实现了对放射性气溶胶、惰性气体的集成监测.

摘要： 目前的放射性气溶胶连续监测仪或连续空气监测仪,都是针对长寿命的α放射性核素(如U,Pu)或β放射性核素(如137Cs,90Sr),因而在采样测量过程中都不考虑被监测核素的衰变修正.但是,在包括核电站在内的具有反应堆运行的核设施,对某些短寿命放射性核素(如88Rb,138Cs以及18F等)的气溶胶监测也是重要的.本文针对短寿命核素气溶胶监测中的有关问题进行讨论,提出了相关的可供监测仪器报告监测结果的实际可行的数据处理方法.

摘要： 对环境监测中气溶胶取样滤膜进行精细化分层,通过覆盖标准β源的实验测量得到β粒子在不同质量厚度滤膜中的发射率,从而得到在不同质量厚度下的发射率的拟合函数;通过对不同质量厚度的滤膜测量得到β粒子在滤膜中的分布规律,拟合得到分布函数.结合两个函数的规律计算得到气溶胶滤膜中β自吸收因子与样品质量厚度之间的关系,以函数形式表达,结论发现,随着样品质量厚度的变化,β自吸收因子呈现一定的正向同步变化关系,通过函数可以在环境监测气溶胶测量中计算不同质量厚度滤膜样品的不同的β自吸收因子,以优化工作中的测量精确性.

摘要： 本发明涉及一种放射性气体和放射性气溶胶的在线监测系统，包括：采样测量装置，惰性气体腔室和抽气泵，该采样测量装置具有流通通道、用于沉积放射性气溶胶的滤纸和用于探测放射性气溶胶的放射性气溶胶探测器，滤纸设置于该流通通道的路径上，该放射性气溶胶探测器设置于滤纸的正上方；惰性气体腔室与采样测量装置的流通通道通过连接气管连通，惰性气体腔室内设置有用于探测放射性气体的放射性气体探测器；抽气泵与惰性气体腔室连通。本发明还提供一种在线监测方法。本发明利用放射性气溶胶探测器进行放射性气溶胶粒子的α、β射线的测量，利用放射性气体探测器进行放射性气体的β射线的测量，以完成放射性气体和放射性气溶胶的实时监测。

摘要： 本发明属于放射性物质检测技术领域，涉及一种放射性气溶胶滤膜标准γ源的放射性活度定值方法。所述的定值方法依次包括如下步骤：(1)滴源：将已知放射性活度的放射性溶液滴加在滤膜上进行过滤，(2)压制成型：将过滤后的滤膜放置在底衬滤膜上折叠并然后压制成型，放置过滤后的滤膜的底衬滤膜随后也折叠成同样的形状后按同样的方法压制成型，(3)定值：用滴源放射性溶液的总活度乘以压制成型的滤膜的计数率占压制成型的滤膜的计数率与压制成型的底衬滤膜的计数率的加和的比值得放射性气溶胶滤膜标准γ源的放射性活度定值。利用本发明的放射性活度定值方法，能够使计算得到的放射性气溶胶滤膜标准γ源样品中的放射性活度的定值更加准确。

摘要： 本发明公开了一种便携式放射性气溶胶自动采样分析装置，包括：外壳，内置有滤膜组件；上盖，与外壳形成活动空腔，其通过限位组件连接有检测板；升降机构，可于活动空腔内移动；旋转机构，用于翻转连接表面污染仪，可随升降机构同步移动靠近检测板或滤膜组件；于升降机构带动表面污染仪靠近检测板时，旋转机构带动表面污染仪翻转，使其探测面朝向检测板，并可将检测板脱离上盖连接于旋转机构；于升降机构带动表面污染仪靠近滤膜组件时，旋转机构带动表面污染仪翻转，使其探测面朝向滤膜组件。本发明还公开了一种便携式放射性气溶胶自动采样分析装置的检测方法。本发明检测分析过程自动化，人工干涉少，检测效率高，检测效果好；体积小，便于携带。

摘要： 本发明涉及一种人工放射性气溶胶与天然放射性气溶胶高效粒径分离采样装置，包括：收集气室、分离气室、气室底板、气室隔板、调整垫片、喷嘴、收集嘴、收集管、挡板，用以收集小径粒子的收集气室整体为两端开口的环形结构，其上端面通过气室隔板与分离气室下端固连，其下端面通过调整垫片与气室底板固连，用以连接外部大气采集管路的喷嘴穿设在分离气室的上端中部并通过螺栓与分离气室固连，用以分离粒子的收集嘴穿设在气室隔板中部与喷嘴相对应的位置。本发明可满足不同粒径范围放射性气溶胶分级取样测量的需要，具有分离效率高、粒子管壁损失小的优点，可作为大气环境PM0.5、PM1.0、PM2.5、PM10等不同粒径范围气溶胶分级测量。

摘要： 本发明涉及一种放射性气体和放射性气溶胶的在线监测系统，包括：采样测量装置，惰性气体腔室和抽气泵，该采样测量装置具有流通通道、用于沉积放射性气溶胶的滤纸和用于探测放射性气溶胶的放射性气溶胶探测器，滤纸设置于该流通通道的路径上，该放射性气溶胶探测器设置于滤纸的正上方；惰性气体腔室与采样测量装置的流通通道通过连接气管连通，惰性气体腔室内设置有用于探测放射性气体的放射性气体探测器；抽气泵与惰性气体腔室连通。本发明还提供一种在线监测方法。本发明利用放射性气溶胶探测器进行放射性气溶胶粒子的α、β射线的测量，利用放射性气体探测器进行放射性气体的β射线的测量，以完成放射性气体和放射性气溶胶的实时监测。

摘要： 本发明属于放射性物质检测技术领域，涉及一种放射性气溶胶滤膜标准γ源的放射性活度定值方法。所述的定值方法依次包括如下步骤：(1)滴源：将已知放射性活度的放射性溶液滴加在滤膜上进行过滤，(2)压制成型：将过滤后的滤膜放置在底衬滤膜上折叠并然后压制成型，放置过滤后的滤膜的底衬滤膜随后也折叠成同样的形状后按同样的方法压制成型，(3)定值：用滴源放射性溶液的总活度乘以压制成型的滤膜的计数率占压制成型的滤膜的计数率与压制成型的底衬滤膜的计数率的加和的比值得放射性气溶胶滤膜标准γ源的放射性活度定值。利用本发明的放射性活度定值方法，能够使计算得到的放射性气溶胶滤膜标准γ源样品中的放射性活度的定值更加准确。

摘要： 本发明涉及一种放射性气溶胶取样测试系统。采用本发明提供的系统，通过对现场核设施的实际气溶胶流出物中捕集到的颗粒做测试，使测试结果更具说服力，能够明确不同类型核设施的气态流出物放射性特性与气溶胶颗粒迁移规律；通过考虑流速、温度、湿度对放射性气溶胶取样管道沉积损失影响，使测试工况与现场工况相同或相近，以保证结果的准确性；通过设置有套管式结构的测试管路可以更好屏蔽粒子放射性、减小管路前端、后端温差，保证测试结果准确性；选用光学检测仪器、放射性检测仪器同时进行检测，使得对放射性气溶胶在管道内沉积损失评价更加科学。本发明提供的系统测得的数据对于评价核设施取样系统的管道沉积损失具有参考和借鉴意义。

摘要： 本发明公开了一种便携式放射性气溶胶监测仪及监测方法，涉及辐射监测技术领域，其技术方案要点是：采样模块包括走纸装置、采样滤纸、进气管道、出气管道以及传动装置；进气管道、出气管道分布在采样滤纸两侧，且进气管道、出气管道的端口对齐设置；传动装置的输出轴与进气管道固定连接；测量模块包括探测件和信号处理电路；探测件布置在采样滤纸的表面侧，且探测件的信号输出端与信号处理电路的信号输入端连接；控制模块的信号输出端与传动装置、走纸装置的信号输入端连接，信号处理电路的信号输出端与控制模块的信号输入端连接。本发明实现采样时采样气体全部通过采样滤纸过滤，且采样气体不外泄对采样腔室及腔室内的部件造成污染。

摘要： 本实用新型涉及一种人工放射性气溶胶与天然放射性气溶胶高效粒径分离采样装置，包括：收集气室、分离气室、气室底板、气室隔板、调整垫片、喷嘴、收集嘴、收集管、挡板，用以收集小径粒子的收集气室整体为两端开口的环形结构，其上端面通过气室隔板与分离气室下端固连，其下端面通过调整垫片与气室底板固连，用以连接外部大气采集管路的喷嘴穿设在分离气室的上端中部并通过螺栓与分离气室固连，用以分离粒子的收集嘴穿设在气室隔板中部与喷嘴相对应的位置。本实用新型可满足不同粒径范围放射性气溶胶分级取样测量的需要，具有分离效率高、粒子管壁损失小的优点，可作为大气环境PM0.5、PM1.0、PM2.5、PM10等不同粒径范围气溶胶分级测量。

摘要： 本实用新型公开了一种用于放射性粉尘或放射性气溶胶处理的陶瓷膜移动床装置，所述移动床装置包括进料单元、过滤单元和出料单元；所述过滤单元包括至少一个过滤器，所述过滤器包括内置的陶瓷膜；所述装置中采用的过滤器具有较高抗辐解性和大中子吸收截面积，Po及其它放射性元素气溶胶在所述单级过滤器的阻隔率大于98.5％，采用多级串联时的阻隔效率大于99.97％；而对于火电和煤燃烧所产生的放射性粉尘在所述单级过滤器的阻隔率大于99.1％，采用多级串联后阻隔率大于99.99％；对于硼酸液体中核沾染性硅的单级除去率大于97.5％，多级串联后去除率大于99.8％，且该设备全密闭、占地小、核安全性能强。