上海市高风险移动放射源在线监控系统设计及应用

为了降低高风险移动放射源的辐射安全风险,设计了上海市高风险移动放射源在线监控系统.系统硬件采用地理信息定位和辐射剂量率检测集成设备方案,系统软件设计实现放射源实时定位和移动轨迹回看、作业流程合规性检查、放射源失控等报警及辅助搜寻等功能,有效地提升了高风险移动放射源的管理水平.     

行人放射性快速识别仪的研制

为保护重要场所区域安全,提升防止携带特殊核材料或脏弹等引起的核恐怖威胁的能力,研制了行人放射性快速识别仪。该识别仪由Na I探测器和单片嵌入式现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)组成,采用数字梯形滤波成形技术和幅度谱数据处理优化实现方法,能够在1 s内实现γ辐射探测、同位素识别及自动分类。在662 keV处能量分辨率为7.44%,在距离探测器中心点1 m处,置信度99%条件下,最低可探测活度41.9 kBq,对5类~(137)Cs放射源能实现可靠报警,性能达到国外同类产品水平。     

基于N型同轴HPGe探测器获取过滤X射线注量谱

构建ISO 4037?1以外的过滤X射线参考辐射需射束注量谱计算平均能量、分辨率和转换系数等参数。为建立过滤X射线注量谱获取方法,采用N型同轴HPGe探测器测量了N?40?N?250窄谱系列过滤X射线参考辐射并得到了脉冲幅度谱,使用Geant4模拟了探测器对放射源的响应并用实测能谱进行了验证,进而建立了响应矩阵,并通过MAXED软件解谱计算得到了射束的注量谱。由解谱所得注量谱计算的空气比释动能到周围剂量当量和个人剂量当量的转换系数与ISO 4037?3推荐值的相对偏差在0?06%?2?55%之间。     

基于Walsh-Hadamard变换与栈式自编码快速核素识别

为解决短时辐射环境核素组成分析问题,提出了基于Walsh-Hadamard变换与栈式自编码快速核素识别算法。该算法采用探测率和精确核素识别能谱计数两个参数作为评价新型核素识别算法性能的指标。实验结果表明:新核素识别算法在满足精确核素识别能谱计数的条件下,性能不受探测时间、核素个数和探测距离的影响,而且对运动放射源具有较好的识别性能。新核素识别算法可用于辐射检测设备的快速核素识别。     

放射源跌落冲击响应谱仿真与分析

采用冲击响应谱改进的递归数字滤波法,基于有限元模拟仿真,对密封放射源跌落冲击响应谱(SPS)进行研究。分析放射源包壳不同测点位置、跌落姿态以及跌落高度的最大加速度冲击响应谱特点及规律。结果表明,跌落冲击响应谱能够确定放射源结构在跌落冲击中存在的共振响应,准确计算共振产生放大效应的损伤势,可为放射源结构的抗冲击设计及优化提供依据。     

放射源跌落冲击响应谱仿真与分析

采用冲击响应谱改进的递归数字滤波法，基于有限元模拟仿真，对密封放射源跌落冲击响应谱(SPS)进行研究。分析放射源包壳不同测点位置、跌落姿态以及跌落高度的最大加速度冲击响应谱特点及规律。结果表明，跌落冲击响应谱能够确定放射源结构在跌落冲击中存在的共振响应，准确计算共振产生放大效应的损伤势，可为放射源结构的抗冲击设计及优化提供依据。     

放射源远程遥控搜寻系统的设计及实验验证

设计了由辐射剂量仪、遥控机器人和手机或信号无线发送接收器等构成的远程遥控搜寻丢失放射源的机器人系统。采取两种方法(手机QQ视频和信号无线发送与接收)实现剂量仪数据和机器人坐标位置的远程无线实时获取。根据放射源辐射场分布规律,建立了辐射场剂量率分布数据库;设计了简单易行的机器人行走路线,快速获取9点剂量率数据;通过比较数据之间的关系和查询数据库确定放射源的具体位置,从而快速找到丢失的放射源,大大降低放射源对搜寻人员的辐射伤害,遥控距离达30 m,辐射剂量降低900倍。     

高风险移动放射源在线监控系统设计

为强化对高风险移动放射源的监控,避免辐射事故发生,根据高风险移动放射源工作方式、安保要求及监控所需条件,本课题采取优化设备配置、组合监控、强制约束、实时剂量监测等方法,设计了高风险移动放射源在线监测系统,实现对其辐射剂量、位置、工作状态的实时监控和事故报警、统计分析等功能。为高风险移动放射源的科学管理提供可靠的技术手段,切实提高移动放射源管理和监控水平。     

锶-90同位素放射源韧致辐射降低方法模拟计算

为降低锶-90放射源产生的韧致辐射,利用MCNP程序,对锶-90同位素放射源的韧致辐射强度进行计算,得出放射源表面韧致辐射的剂量当量率。依据韧致辐射相关性质,即β粒子在与物质发生作用产生韧致辐射时,其韧致辐射产生的强度与物质的原子序数呈正相关,设计在放射源中加入低原子序数值的物质石墨,以降低放射源所产生的韧致辐射,并利用MCNP进行计算,得出掺入石墨后放射源表面的剂量当量率。MCNP计算结果表明,在锶-90放射源中掺入石墨后,放射源的韧致辐射剂量当量率有一定程度的降低。研究结果将对锶-90同位素放射源的设计提供借鉴。     

锶-90同位素放射源韧致辐射降低方法模拟计算

为降低锶-90放射源产生的韧致辐射，利用MCNP程序，对锶-90同位素放射源的韧致辐射强度进行计算，得出放射源表面韧致辐射的剂量当量率。依据韧致辐射相关性质，即β粒子在与物质发生作用产生韧致辐射时，其韧致辐射产生的强度与物质的原子序数呈正相关，设计在放射源中加入低原子序数值的物质石墨，以降低放射源所产生的韧致辐射，并利用MCNP进行计算，得出掺入石墨后放射源表面的剂量当量率。MCNP计算结果表明，在锶-90放射源中掺入石墨后，放射源的韧致辐射剂量当量率有一定程度的降低。研究结果将对锶-90同位素放射源的设计提供借鉴。     

废旧放射源收贮车防范系统的设计及建议

针对废旧放射源运输安全的特殊要求,本文介绍了自主开发的收贮车辆安全技术防范系统的功能需求、设计原则、基本架构,以及开发的软件系统。通过多年应用,系统实现了对运输过程中的有效跟踪、实时监控、在线辐射监测、及时预警、信息共享,还可用于废旧放射源事故应急搜寻,满足复杂情况下的机动灵活应用。本文还对防范系统的主要组成、各子系统的设置要求和性能要求提出了建议,以规范废旧放射源运输车辆防范系统建设。     

~(60)Co放射源运输容器屏蔽性能检测

工业及医疗用放射源主要包括60 Co、137 Cs、131I、32P、153Sm、99 Mo、90Sr、89Sr等核素,射线形式有α、β、γ、中子等。本文针对运输活动中γ辐射,使用现有的60 Co放射源运输容器,开展辐射屏蔽性能检测技术研究。通过模拟计算和实验测量,得到运输容器最大装载活动情况下外部辐射水平,并对计算和实验结果进行了比较。针对放射源在屏蔽容器中安放位置发生偏移和放射源在容器中安放方式不同对容器外部的辐射水平影响进行了相关研究。研究结果可对今后完善放射性物质运输容器的辐射屏蔽性能检测提供一定的借鉴。     

集装箱检测系统的数字减影研究

基于^60Co同位素源集装箱辐射检测图像,参照医学DSA数字减影血管造影的原理和技术,采用图像配准和图像处理等软件方法探讨实现了集装箱辐射图像的数字减影处理,结果显示能较为有效地去除背景影响,更好实现了货物识别。     

大体积NaI(Tl)数字式车载γ能谱仪的研制

车载γ能谱仪主要应用于区域放射性核素活度测量、放射源搜索及核污染检测,而数字化技术是提高车载γ能谱仪灵敏度与快速响应的有效方法。本文研制了可支持1～5个4 L大体积NaI(Tl)的数字式车载γ能谱仪系统。该系统采用数字核脉冲处理技术独立获取多个NaI（Tl）晶体的能谱,并通过无线WiFi、快速以太网、RS232等3种方式发送谱线数据给军用计算机。本系统在计算机上实现了实时核素识别、数字成图、色差能谱显示、ROI监控、数据回放等功能。结果表明,本系统采用数字技术后提升了车载γ能谱仪的能量分辨率、低能射线识别度和能量线性度,且具备更加稳定精确的数字稳谱效果。该系统不仅可用于放射性资源勘查,也可用于快速核应急、核污染检测、放射源搜索等。     

空间用238pu放射源辐射影响分析

我国在某航天任务中,将首次应用238Pu放射源.本文从该放射源所用的原料、放射源的结构、产生的射线种类以及包壳活化等方面分析了238Pu放射源在航天应用过程中的辐射特性.通过分析实验表明,距单个放射源1m处的中子辐射剂量率约为60 u Sv·h-1,在采取适当措施后,238Pu放射源将不会对人员和环境产生明显的辐射影响.     

河南煤化焦煤公司放射源辐射环境安全监管

调查了河南煤化集团焦煤公司放射源的应用现状,分析了环境安全监管存在的问题。通过制定规范化安全监管制度,规范日常监督,对闲置废弃放射源实施安全处置,研制＂放射源在线监控系统＂对放射源进行24小时监控等措施,消除了辐射安全隐患,提高了焦煤公司放射源辐射安全监管的水平。     

基于RFID/GPRS的放射源监控系统

放射源产生的核辐射对人体的健康具有危害性,而放射源的丢失与被盗更会造成环境污染,引起社会恐慌.为了解决放射源的异常泄漏和意外丢失、被盗等问题,研制了基于RFID、GPS、GPRS和GSM等技术的放射源监控系统.辐射剂量检测仪和GPS无线定位模块分别实时获取放射源辐射剂量值与位置信息,RFID阅读器读取安装在放射源底部的...     

NaI探测器搜寻γ源定位准直器模拟设计

为尽快搜寻丢失的γ放射源,模拟设计了用NaI探测器确定γ源方位的铅准直定位装置。设计针对铅准直NaI探测器,运用MCNP软件模拟定位γ源。模拟结果表明,设计的铅准直NaI探测器能够识别γ射线的方向,且角度分辨率高,放射源模拟定位的偏差小,在多个放射源形成的辐射场中能对各个放射源进行定位。     

矿石品位仪的测量结构优化

为实现矿石品位仪的结构优化，利用蒙特卡罗（MCNP）软件，构建几何模型，模拟伽马射线在矿石品位仪系统内的输运过程。比较两种伽马放射源^60Co和^226Ra的测量效果差异，并分析了放射源与伽马探测器安装位置对测量效果的影响。结果表明，提高矿石品位仪测量效果的有效手段主要有：采用^226Ra放射源取代^60Co放射源；减小探测器与放射源距离；放射源与物料的距离调整为约30cm。     

华南地区医用I类放射源辐射安全监管现状分析

从管理角度，分析了华南地区医用I类放射源治疗装置的运行现状，指出在辐射安全与防护方面存在持证率低、放射源活度与辐射安全许可证不符、放射源退役渠道不畅等主要问题，并提出了相应的意见和建议。