等离子切割产生的放射性气溶胶的捕集固定试验研究

针对核设施退役中等离子切割解体设备产生的放射性气溶胶及松散污染,应用雾化固定的方法对其进行控制。工程应用研究试验的结果表明,降低固定剂的表面张力可减小固定剂雾化后的雾滴粒径,对捕集放射性气溶胶粒子有利;增大固定剂的粘度可增加松散污染的固定效果。现场验证试验的结果表明,工程应用研究所筛选的固定剂配方对于退役现场较高浓度的α放射性气溶胶具有较好的捕集效果,并能在一定时间内固定松散污染,有效降低人员扰动造成的再悬浮。     

阳江核电厂外围环境气溶胶总α、总β放射性水平

核电厂周围环境气溶胶的总放射性水平是一项重点关注项目。为掌握阳江核电周围环境气溶胶中总α、总β放射性水平及变化趋势,自2014年1月,对阳江核电厂5 km范围内大澳和允泊的气溶胶总α、总β进行为期三年的采样监测,获得该核电厂5 km范围内气溶胶总α、总β活度浓度范围分别为0.01-0.35 m Bq·m~(-3)、0.05-2.46 m Bq·m~(-3),年均值分别为0.07 m Bq·m~(-3)、0.65 m Bq·m~(-3)。受降雨影响,总α、总β放射性变化有明显的季节特征,总体呈现冬春季高、夏秋季低的特点。监测结果与对照点和本底调查进行比较,总α、总β活度浓度没有明显变化,初步判断阳江核电厂运行安全。     

新型放射性气溶胶连续监测仪的研制

针对环境低水平气溶胶连续监测中常常遇到的问题和难点,本项目采用自主研发的一种新型薄膜滤纸,及一种双工位取样测量装置(中国实用新型专利),并采用甄别能量的假符合方法(中国发明专利)等关键技术,研发了一种新型气溶胶连续监测仪。该仪器主要性能指标突出表现为其探测下限:当氡浓度最高为102~103Bq/m3时,对铀和钚的探测下限可达到0.05~0.08 Bq/m3,对β的探测下限为5~10 Bq/m3,最长测量时间为40~60 min,并且能实现实时在线连续监测。因此,该仪器可用于地下洞库或坑道内高氡环境中,快速准确并连续测量出低水平气溶胶浓度,也可用于核电站、放射性工作场所、核事故应急以及气态排出流中放射性气溶胶的快速连续监测。     

放射性气溶胶捕集技术的初步研究

放射性气溶胶的捕集技术是气溶胶放化分析的前提,对其进行研究有利于促进气溶胶放化分析的发展。本工作通过使用不同滤材的组合,构建气溶胶过滤器,研究放化分析的气溶胶取样技术,实验结果表明:金属烧结毡与高效滤材进行组合后,其捕集效率达到98%以上,利用爆竹爆炸产生的气溶胶,进行模拟取样实验,在30min内可获得100mg以上的0.5μm以上粒径的气溶胶,满足放化气溶胶取样的要求。     

聚丙烯酰胺基气溶胶固定剂合成及其对碲气溶胶固定效果

核应急中放射性气溶胶的除控是重要问题,捕获固定是研究气溶胶固定剂对气溶胶净化效果的参量。本文以聚丙烯酰胺为基材,以丙烯酸、丙烯酸羟乙酯为接枝单体,通过化学接枝获得PAM-g-PAA、PAM-gPHEA以及PAM-g-PAA/PHEA三种接枝产物,通过产物红外光谱分析,证实接枝产物并计算了接枝率;通过样品冷冻干燥及成膜的扫描电镜图（SEM）对比并讨论了不同产物的微观结构;通过表面张力、固定沉降实验（PAM、PAM-g-PAA、PAM-g-PHEA、PAM-g-PAA/PHEA水溶液）对碲（模拟钋）气溶胶的捕获沉降固定效果,并讨论了气溶胶固定机理。结果表明：接枝产物相较于基材PAM表面张力有明显降低;其中单接枝HEA改性聚丙烯酰胺的气溶胶固定剂PAM-g-PHEA更能有效捕获固定碲气溶胶颗粒,其固定沉降效率达94.34%,为雾化固定法净化钋放射性气溶胶提供一种研究思路。     

松散污染物雾化固定模拟试验研究

针对核工业厂房内的放射性松散污染物,运用超声雾化技术,将固定剂在无人员进入的情况下通入模拟设备室的试验间,采用碳酸钙粉末作为模拟物,模拟松散污染物并进行固定试验。使用风机沿平行地面方向对固定后的松散污染物进行扰动,考察不同松散污染物沉积量和不同固定剂用量对扰动后再悬浮因子的影响和扰动前后气溶胶粒径分布的变化。结果表明,扰动后,再悬浮因子随着松散污染物沉积量增大;提高固定剂通入量可增强固定效果,有效降低再悬浮因子;达到一定量后,继续增加固定剂通入量作用微小。对该模拟粉尘,每1 mg·cm?2的松散污染物需要通入0.57 kg·m?2的固定剂。根据松散污染物量,使用适量的固定剂进行雾化固定,可以有效固定松散污染物,显著降低松散污染物的再悬浮因子,降低工作人员受照的风险。     

特殊环境中气载放射性物质的监测

本文介绍一种可用于特殊环境下空气中 β放射性气体和 β放射性气溶胶浓度的连续测量方法 ,重点对探测下限、测量范围和测量误差进行了分析。试验和分析表明 ,该方法对 β放射性气体的探测下限为 1 .85Bq/L ,对 β放射性气溶胶的探测下限为 7.4× 1 0 - 3Bq/L ,测量范围跨 5个数量级     

高灵敏度的放射性气溶胶连续监测仪

介绍了一种高灵敏度的放射性气溶胶连续监测仪（CAM-1型）。该监测仪利用人工放射性气溶胶和天然放射性气溶胶粒度分布特性的不同,采用气溶胶粒度分离采样的方法,在采样过程中首先去除了天然放射性本底的大部分;进而在样品测量中利用a能谱分析法和改进a/β比值法,进一步消除了天然放射性本底的影响。通过上述措施,不仅实现了a气溶胶和β气溶胶的同时监测,而且极大地提高了仪器的监测灵敏度。介绍了CAM-1型放射性气溶胶连续监测仪的工作原理、结构设计、运行实验和监测灵敏度的估算。实验表明,在普通天然本底条件下,仪器的监测灵敏度为0.015Bq/m^3(对a放射性气溶胶）和1.0Bq/m^3(对β放射性气溶胶）;在高氡本底（10^3～10^4Bq/m^3）情况下,仪器的监测灵敏度则分别为0.15Bq/m^3（对a放射性气溶胶）和10Bq/m^3(对β放射性气溶胶）。监测仪报告数据的时间间隔通常30min,了可按需要任意设置。仪器具有各项自动报警功能。     

UF6泄漏气溶胶模拟压制技术研究

UF₆泄漏会产生兼具化学危害与辐射危害的液滴型气溶胶,人员吸入会造成危害。对气溶胶进行压制是常用控制手段,在常规放射性气溶胶压制剂的基础配方中添加4%的NaCO₃等针对UF₆特性的专用助剂,研制出具有针对性的气溶胶压制剂。实验设计加工了以压缩空气作动力,以超声雾化喷嘴为主要部件的流体动力型超声雾化装置,选用SiCl₄作为模拟试剂,用其模拟UF₆泄漏并进行压制试验,结果表明压制剂在1 min内的压制效果达到自然沉降12 h以上的效果。     

勘误

正本刊2014年第3期,金问龙等人一文"对国标《稀土工业污染物排放标准》水污染物排放放射性控制要求的探讨",第189页,表3下右栏第9行,"处理后总α为31 Bq/L、226Ra、210Pb、210Po、U、Th的活度浓度(或质量浓度)分别为3.4 Bq/L、119 m Bq、1.97 m Bq、1.1 mg/L、6.7×10-3mg/L",     

日本福岛核电站事故后山西辐射环境监测结果及分析

日本福岛核电站事故发生后,山西省开展了相应的辐射环境监测,内容包括γ辐射剂量率监测、空气中131I活度浓度监测、气溶胶、沉降灰和降水中放射性核素活度浓度监测,监测结果表明福岛核事故后山西省内环境γ辐射剂量率连续监测值在90.0～132.0 nGy/h范围内;环境γ辐射剂量率瞬时监测结果范围为38.7～89.4 nGy/h;气溶胶中检测到131Ⅰ、134Cs和137Cs,其活度浓度最大值分别为(5.02±0.40)mBq/m3、(0.48±0.05)mBq/m3和(0.54±0.05)mBq/m3;沉降灰中检测到131Ⅰ沉降量最大值为(0.12±0.02)Bq/(m2d);降水中检测到的131Ⅰ、137Cs和134Cs活度浓度最大值分别为(0.29±0.02)Bq/L、(0.015±0.002)Bq/L和(0.016±0.002)Bq/L。但是日本福岛核电站事故对山西辐射环境影响很小。     

重庆市氡浓度水平调查

对重庆市主城区环境空气、房地产建筑工程场地、伴生放射性矿堆场和宾馆室内空气氡浓度进行了调查。调查结果表明:主城区在12个区24个测点的环境空气中氡浓度年均值为10.8Bq/m3;房地产建筑工程场地土壤中的氡浓度按6个工地统计均值为1193Bq/m3;不同伴生矿的矿堆场周围空气中氡浓度水平差异很大,其中萤石矿最大,其次是铅锌矿;堆场周围空气中氡浓度水平按10类被调查的矿种统计平均值为65.2Bq/m3,萤石矿堆场周围空气中氡浓度平均值369Bq/m3,约是全市区域环境空气中氡浓度的35倍;8家宾馆109个客房室内氡浓度年均值为32.9Bq/m3。     

用PIPS探测器连续测量气溶胶的研究

采用PIPS(Planar Implanted Passivated Silicon)探测器测量α气溶胶浓度,使用能量甄别的方法可以将人工α放射性和天然放射性区别开来,通过校正因子修正天然放射性对人工放射性的影响。由真空泵取样,连续测量空气中的气溶胶浓度。PIPS探测器能量分辨率好,在50Bq／m^3的环境中,对^239Pu(95％置信度)可达0．1Bq／m^3。     

质控实验室内131I气溶胶的来源分析及其控制措施

由于碘易挥发，对于从事¹³¹I放射性药品生产和质量检验的人员，容易形成内照射危害。本研究以质量检验过程为例，确定¹³¹I气溶胶的来源及其挥发量，并研究可采取的控制措施。研究发现，质控实验室内¹³¹I气溶胶的最大来源是放射性废物中的毛细管和移液器吸头，其单位时间内挥发的¹³¹I气溶胶活度最高可达1.93×10⁵ Bq/h。采用密封放射性废物措施后，能显著降低¹³¹I气溶胶的浓度。本研究结果对于妥善处理质量检验过程产生的放射性废物、降低质控实验室¹³¹I气溶胶的浓度，保护质检工作人员的健康与安全具有现实意义。     

放射性有机废液焚烧装置的热运行

本文介绍了建于中国原子能科学研究院的放射性有机废液焚烧装置热运行的试验结果。热运行处理对象为~3H 污染的废机油,其放射性比活度为(3.7—370)×10~4Bq/L。文中给出了该装置的工艺参数及对~3H 的净化效果。净化后尾气中~3H 的比活度为286 Bq/m~3,总净化系数为192。文中还介绍了该装置热运行期间环境监测与评价的结果。     

新型放射性气溶胶在线监测仪设计

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/cm~3和0.29 Bq/cm~3。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。     

环境空气中长寿命α放射性气溶胶浓度的测量

本文介绍了用大体积连续取样和大面积α闪烁计数器测量华光实业公司环境空气中长寿命α放射性气溶胶浓度的方法和结果。华光实业公司环境空气中总α放射性平均浓度为0.4 mBq/m~3,铀α放射性浓度为5.3μBq/m~3。测量结果还表明,环境空气中长寿命α放射性的主要贡献是~(210)Po,天然铀、镭、钍的α放射性只占很小一部分。     

某放射性废金属熔炼炉接受式排风罩优化研究北大核心CSCD

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 m^(3)/s,可为熔炼炉排风罩的设计提供参考和借鉴。     

双通道人工放射性气溶胶监测系统设计

人工放射性气溶胶的监测环境较为复杂,有时甚至要在地下洞库、坑道或地下核设施测量,其环境中氡及其子体产物的浓度高达10~3-10~4 Bq·m~(-3)。在高氡钍环境下,氡钍能峰拖尾导致其放射性计数影响了人工气溶胶道址计数,进而影响人工放射性气溶胶的探测下限。本文研制了一种适合在高氡环境下工作的常压、真空双通道人工气溶胶监测仪。虽然常压测量通道测量准确度较差,但响应速度快,可以弥补真空测量通道测量准确但响应速度慢的缺点。本仪器对大气环境中钚、铀气溶胶检测的响应时间快,在有人工核素泄露的情况下最快30 min内可以得到测量结果,理论探测下限可达到10~(-4)-10~(-3) Bq·m~(-3),可验证探测下限为铀0.1 Bq·m-3、钚0.02 Bq·m~(-3),适用于各类需要对人工核素进行无人监测的高氡环境场所。     

某铀矿冶设施退役前后氡浓度调查及剂量评价

采用RAD7电子测氡仪对某铀矿冶设施退役前、过程中及退役后氡水平进行了调查,并估算了氡子体所致成年人有效剂量。结果表明,退役前、过程中和退役后该铀矿冶设施厂区氡浓度平均值分别为（35.5±3.8）Bq/m3～（38.7±4.1）Bq/m3、（14.8±2.2）Bq/m3～（84.9±6.8）Bq/m3和（10.6±1.6）Bq/m3～（11.4±1.7）Bq/m3。厂区内氡浓度退役前接近本底水平上限且数值稳定;退役过程中呈先增后减趋势,高于本底水平;退役后达到本底水平且数值稳定。该设施场所退役前、中、后氡子体照射所致成年人平均年有效剂量分别为0.97 mSv、1.34 mSv和0.27 mSv。