打破国外封锁的辐射源项测量技术
来源:中国辐射防护研究院 发布日期:2022-06-07
【编者按】
2022年7月13日
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中辐院将迎来她的60岁生日。
六十年砥砺奋进,六十年春华秋实。
六十年来,
一代又一代中辐院科技工作者创新奉献,
在推动我国核工业从无到有、从小到大、由大向强的历程中留下了不可磨灭的印记。
他们用一个个创新成果凝聚起中辐院
昂首阔步建设国际一流院所的“底气”,让我们跟随这些印记,
一起见证60年来中辐院人创造的强“核”技术与硬“核”产品。
1:核电大发展,迎来源项测量新挑战
上世纪80年代开始,随着我国核电站的快速发展,辐射源项数据的获取,已成为核电站有针对性开展源项控制、降低职业人员集体剂量的重要数据,而现场的复杂性给源项测量带来挑战。一是由于核电站核岛内造成人员受照的辐射源项以高穿透性、中高能量的γ源项为主,其次是因为核电站需要定期开展检修作业,检修人员数量较多,工作时间较长。大修期间由于腐蚀活化源项(一回路水腐蚀产物在堆芯活化后又沉积到一回路管道表面上的源项)造成的集体剂量占到总集体剂量的80%以上。
而解决剂量问题,需要弄清楚辐射源项是什么,在哪里,有多强。但是核电站处于在役状态,无法采集管道内壁沉积源项的样品,必须进行无损测量;此外γ源项分布多,且极不均匀,测量本底高,测量结果的准确度难以控制。这些成为就地伽马源项调查技术的门槛和挑战。
2:自力更生,从无到有,打破国外技术封锁
上个世纪90年代,以美国为主导,联合欧盟、日本等发达国家就已经开始了核电站就地γ源项测量工作。美国电力研究协会(EPRI)实行会员制,对于中国在内的非会员国家进行技术封锁,在此背景下,中辐院于上世纪90年代,在马吉增、刘立业等科研骨干的带领下,历经十余年艰苦钻研,积淀技术,终于在2005年在国内首次完成了核电站就地γ源项测量技术研究,研制出国内首个核电站γ源项就地测量设备。

第一代γ源项就地测量设备
3:默默耕耘,艰苦奋斗,打开国内新局面
早期国内核电站对γ源项不了解,对其重要性也认识不足,对我们测量技术的可靠性和准确性也存疑。在此背景下,中辐院与秦一期紧密合作,于2005年秦一厂R8次大修时,在国内首次开展了核电站检修期间γ源项就地测量工作。中辐院科研人员哪个地方辐射强就去哪里,肩扛手搬,硬是将重达40kg的设备徒手搬运到所有的测量点位,圆满完成了测量工作。在中辐院人的坚守下,越来越多的人开始了解到γ源项测量的意义,越来越多的核电站开始参与到γ源项调查的工作中来。从过去一年1次调查,到如今高峰时一年达到10次。截止到2021年底,已经累计完成近60多次源项调查工作,涵盖国内主要核电堆型,形成了近70份调查报告,编制了国内首个压水堆沉积源项监测标准,获得了多项省部级以上奖项,并达到国际先进水平。

第二代γ源项就地测量设备
4:继往开来,自我革命,开启发展新篇章
随着国内越来越多的核电站持续开展γ源项调查工作,现有测量设备的重量重、专业性要求高等问题逐渐限制了γ源项测量的发展。在此背景下,中辐院人顺势而为,自我革命,在已有的技术积累和工作经验的基础上,于2017年开始研发适用于核电站人员的便携式γ源项监测仪的研制,2020年完成测量设备的开发,2021年实现首台套产品供货,先后获得国防科技进步二等奖和中核集团科技进步一等奖。

第三代便携式γ源项监测仪STM-GR1
截止目前,已经完成了第三代便携式γ源项监测仪的开发,正在推向市场,其重量仅为8kg,智能化程度高,一键式操作,可现场定量给出γ源项的核素种类和活度。除了应用于核电站γ源项调查外,也可以用于其他需要进行就地γ源项活度测量分析的核设施中。
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