打破國外封鎖的輻射源項測量技術
來源:中國輻射防護研究院 發布日期:2022-06-07
【編者按】
2022年7月13日
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中輻院將迎來她的60歲生日。
六十年砥礪奮進,六十年春華秋實。
六十年來,
一代又一代中輻院科技工作者創新奉獻,
在推動我國核工業從無到有、從小到大、由大向強的歷程中留下了不可磨滅的印記。
他們用一個個創新成果凝聚起中輻院
昂首闊步建設國際一流院所的“底氣”,讓我們跟隨這些印記,
一起見證60年來中輻院人創造的強“核”技術與硬“核”產品。
1:核電大發展,迎來源項測量新挑戰
上世紀80年代開始,隨著我國核電站的快速發展,輻射源項數據的獲取,已成為核電站有針對性開展源項控制、降低職業人員集體劑量的重要數據,而現場的復雜性給源項測量帶來挑戰。一是由于核電站核島內造成人員受照的輻射源項以高穿透性、中高能量的γ源項為主,其次是因為核電站需要定期開展檢修作業,檢修人員數量較多,工作時間較長。大修期間由于腐蝕活化源項(一回路水腐蝕產物在堆芯活化后又沉積到一回路管道表面上的源項)造成的集體劑量占到總集體劑量的80%以上。
而解決劑量問題,需要弄清楚輻射源項是什么,在哪里,有多強。但是核電站處于在役狀態,無法采集管道內壁沉積源項的樣品,必須進行無損測量;此外γ源項分布多,且極不均勻,測量本底高,測量結果的準確度難以控制。這些成為就地伽馬源項調查技術的門檻和挑戰。
2:自力更生,從無到有,打破國外技術封鎖
上個世紀90年代,以美國為主導,聯合歐盟、日本等發達國家就已經開始了核電站就地γ源項測量工作。美國電力研究協會(EPRI)實行會員制,對于中國在內的非會員國家進行技術封鎖,在此背景下,中輻院于上世紀90年代,在馬吉增、劉立業等科研骨干的帶領下,歷經十余年艱苦鉆研,積淀技術,終于在2005年在國內首次完成了核電站就地γ源項測量技術研究,研制出國內首個核電站γ源項就地測量設備。

第一代γ源項就地測量設備
3:默默耕耘,艱苦奮斗,打開國內新局面
早期國內核電站對γ源項不了解,對其重要性也認識不足,對我們測量技術的可靠性和準確性也存疑。在此背景下,中輻院與秦一期緊密合作,于2005年秦一廠R8次大修時,在國內首次開展了核電站檢修期間γ源項就地測量工作。中輻院科研人員哪個地方輻射強就去哪里,肩扛手搬,硬是將重達40kg的設備徒手搬運到所有的測量點位,圓滿完成了測量工作。在中輻院人的堅守下,越來越多的人開始了解到γ源項測量的意義,越來越多的核電站開始參與到γ源項調查的工作中來。從過去一年1次調查,到如今高峰時一年達到10次。截止到2021年底,已經累計完成近60多次源項調查工作,涵蓋國內主要核電堆型,形成了近70份調查報告,編制了國內首個壓水堆沉積源項監測標準,獲得了多項省部級以上獎項,并達到國際先進水平。

第二代γ源項就地測量設備
4:繼往開來,自我革命,開啟發展新篇章
隨著國內越來越多的核電站持續開展γ源項調查工作,現有測量設備的重量重、專業性要求高等問題逐漸限制了γ源項測量的發展。在此背景下,中輻院人順勢而為,自我革命,在已有的技術積累和工作經驗的基礎上,于2017年開始研發適用于核電站人員的便攜式γ源項監測儀的研制,2020年完成測量設備的開發,2021年實現首臺套產品供貨,先后獲得國防科技進步二等獎和中核集團科技進步一等獎。

第三代便攜式γ源項監測儀STM-GR1
截止目前,已經完成了第三代便攜式γ源項監測儀的開發,正在推向市場,其重量僅為8kg,智能化程度高,一鍵式操作,可現場定量給出γ源項的核素種類和活度。除了應用于核電站γ源項調查外,也可以用于其他需要進行就地γ源項活度測量分析的核設施中。
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