本發(fā)明屬于輻射防護監(jiān)測領域，具體涉及一種放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的測試方法及系統(tǒng)。

背景技術：

核電廠等核設施運行過程中不可避免會向環(huán)境、工作場所等放出或泄露放射性氣溶膠，無論是核設施異?；蚝耸鹿蔬€是正常運行無可避免均有這些放射性物質，且這些物質通常是公眾和環(huán)境輻射危害的主要源項，因此這些物質需要科學合理監(jiān)測，并作為核電廠等核設施安全措施和管理措施采取的第一手材料，是確保工作人員和公眾安全以及環(huán)境保護的基礎。因而放射性氣溶膠監(jiān)測是核能清潔安全的“衛(wèi)士”，怎樣的“衛(wèi)士”才能算得上“安全衛(wèi)士”，需要給予評定才可確定。

然而因放射性氣溶膠具有特殊性(物理化學輻射特性等因素)，導致了實時在線監(jiān)測的難點，為此不同技術開發(fā)人員和廠商研究開發(fā)了多樣的技術和設備，這些設備大多僅經過平面放射源能量刻度的測試，對于監(jiān)測有效性、正確性除國外的部分技術和產品開展過一定的測試外大多未得到過測試，而且很多國外儀器為追求穩(wěn)定經過我們測試和用戶反饋，某些裝置在事故下都無法反應問題，核電站等核設施的安全成了無規(guī)矩的尺子，核電站等核設施的“安全衛(wèi)士”很可能就成了擺設。作為解決措施，有必要尋找一種解決的方法或裝置，確保為核能安全、健康、清潔發(fā)展保駕護航。

針對目前國內外放射源氣溶膠監(jiān)測儀種類多樣，雖然經過平面放射源 作了效率刻度或測試，仍然存在迥異的問題。為確保核電廠等核能事業(yè)及相關核設施安全，保護公眾和環(huán)境，本發(fā)明提供一種平面源無法解決放射性氣溶膠監(jiān)測儀的檢測測量裝置，該測量裝置可以有效地測試出監(jiān)測儀的可靠性和真實性，發(fā)現(xiàn)以往平面源測試無法發(fā)現(xiàn)的氣溶膠監(jiān)測儀本身存在的技術問題，確保相關工作人員和公眾的安全。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的測試方法及系統(tǒng)，可有效地測試出監(jiān)測儀的正確性和有效性，確保相關工作人員、公眾及環(huán)境的安全。

為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術方案是：提供一種放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括依次連接的氣溶膠發(fā)生器、氣溶膠處理器以及測試腔室；氣溶膠發(fā)生器用于將配置的放射性溶液轉換為放射性氣溶膠；氣溶膠處理器用于將放射性氣溶膠進行除靜電和干燥處理；測試腔室用于將處理后的放射性氣溶膠進行測試；待測試的放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置與測試腔室連接進行測試，測試結果與測試腔室測試結果進行比對。

進一步，所述氣溶膠處理器與測試腔室之間設有初級測量裝置，所述初級測量裝置用于將放射性氣溶膠調控成測試腔室所需粒度和濃度的放射性氣溶膠。

進一步，所述初級測量裝置與測試腔室之間設有管路閥門，所述管路閥門用于控制放射性氣溶膠進入測試腔室的量。

進一步，所述測試腔室內設有次級測量裝置，所述次級測量裝置用于對放射性氣溶膠的粒度和濃度進行測量。

進一步，所述氣溶膠處理器包括靜電中和器和干燥器。

進一步，所述測試系統(tǒng)采用負壓密封結構密封。

本發(fā)明還提供一種利用放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的測試系統(tǒng)進行測試的方法，包括如下步驟：

1)配置放射性溶液，并通過氣溶膠發(fā)生器將其轉化為放射性氣溶膠；

2)通過氣溶膠處理器對放射性氣溶膠進行除靜電和干燥處理；

3)通過測試腔室對處理過的放射性氣溶膠進行測試；

4)將放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置與測試腔室連接進行測試，該測試結果與測試腔室測試結果進行比對。

進一步，在步驟1)之后，通過靜電中和器和干燥器將放射性氣溶膠進行除靜電及干燥處理；在步驟1)中，配置放射性溶液濃度Cr根據(jù)所需量Lr,儀器最低探測能力(MDA)及發(fā)生能力n(d,r),損失率1-pt,r進行確定,測試腔的大小Vr及測試儀器流量Qt，其配置濃度Cr是MDA、n(d,r)、1-P_t,r、r、Vr的函數(shù)即Cr(MDA、n(d,r)、P_t,r(1-P_t,r)、r、Vr)，相應因素基本關系為：進行估算；氣溶膠發(fā)生率不小于探測限，優(yōu)選大1倍及以上。

進一步，在步驟3)之前，通過初級測量裝置和管路閥門將放射性氣溶膠調控成測試腔室所需的粒度和濃度的放射性氣溶膠。

進一步，在步驟1)中，所述氣溶膠發(fā)生器采用單粒徑發(fā)生器與多粒徑發(fā)生器配合。

本發(fā)明的有益技術效果在于：

(1)本發(fā)明通過發(fā)生、調控以及測試等相關部件，能夠監(jiān)測放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的正確性和有效性，確保相關工作人員、公眾及環(huán)境的安全；

(2)本發(fā)明的測試系統(tǒng)采用負壓密封結構，從而保證工作人員與環(huán)境的安全。

(3)本發(fā)明的測試方法簡單，便于操作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的測試系統(tǒng)的結構框圖；

圖2是本發(fā)明放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的測試系統(tǒng)設置在密封結構內的框圖；

圖3是本發(fā)明放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的測試方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的描述。

如圖1所示，是本發(fā)明提供的放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的測試系統(tǒng)的結構框圖，該測試系統(tǒng)包括依次連接的氣溶膠發(fā)生器、靜電中和器、干 燥器、初級測量裝置、管路閥門以及測試腔室，該測試腔室內設有次級測量裝置，待測試裝置即待測試放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置與測試腔室連接進行測試，將測試結果與次級測量裝置測試結果進行比對，從而判斷放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的正確性和有效性，保證相關人員和環(huán)境的安全。

氣溶膠發(fā)生器，用于將配置好的放射性溶液震蕩、霧化或粉碎篩分轉化為放射性氣溶膠，該氣溶膠發(fā)生器優(yōu)選兩種以上放射性氣溶膠發(fā)生系統(tǒng)，發(fā)生率必須大于探測限，優(yōu)選1倍以上，最好選用單粒徑發(fā)生器與多粒徑發(fā)生器配合使用，且發(fā)生器具備液態(tài)溶液、DOP等多種發(fā)生方式，發(fā)生的放射性氣溶膠必須穩(wěn)定可靠，發(fā)生量較大。優(yōu)選震蕩式，粒度特性優(yōu)選0.1到10um，每一粒度分散特性優(yōu)選1.3到1.8σ。

放射性溶液通過化學試劑配置瓶配置，配置瓶外設有密封負壓的手套箱，通過密封負壓的手套箱進行操作，負壓優(yōu)選200Pa到500Pa。本發(fā)明通過配置Cr放射性溶液來進行說明，根據(jù)所需量Lr,監(jiān)測裝置最低探測能力(MDA)及發(fā)生能力n(d,r),損失率1-P_t,r進行確定,測試腔室的大小Vr及測試儀器流量Qt。其配置濃度Cr是MDA、n(d,r)、1-P_t,r、r、Vr的函數(shù)即Cr(MDA、n(d,r)、P_t,r(1-P_t,r)、r、Vr)，相應因素基本關系為：進行估算。

靜電中和器，用于對帶靜電的放射性氣溶膠進行靜電處理。采用Kr-85放射源去除靜電，源強與氣溶膠數(shù)量關聯(lián)。

干燥器，用于將存在濕度的放射性氣溶膠進行干燥處理，干燥器優(yōu)選馬弗爐。干燥器內應選擇對所發(fā)生形態(tài)氣溶膠物化形態(tài)無干擾或影響較小的干燥劑進行干燥。

初級測量裝置，用于將處理后的放射性氣溶膠的粒度和濃度調控成合 適測試腔室測量的放射性氣溶膠粒度和濃度后方可通入測試腔室使用，取樣優(yōu)選同流態(tài)方式，無法實現(xiàn)同流態(tài)時，采用全粒徑段的微分修正方法修正，確保測試的可靠性。初級放射性氣溶膠測試裝置至少包括空氣、幾何粒徑譜儀、放射性測量裝置。

管路閥門，用于控制放射性氣溶膠進入測試腔室的進入量。該管路閥門采用光滑無靜電管，優(yōu)選光滑度高(如表面粗糙度0.1um而不限于此的)的氧化表層的管材，該管材設置清洗孔與排水孔，方便每次清洗。為確保每次實驗可靠性，每次結束時進行氣體與液體沖洗，管路裝置的內部設有氣體與液體沖洗裝置。

測試腔室內設有次級測量裝置，該次級測量裝置將放射性氣溶膠彌散或混合，進而對放射性氣溶膠進行測試。測試腔室采用弱流通方式或強流通方式，具體可以根據(jù)Cr參數(shù)結合發(fā)生及混合等裝置對粒子進行優(yōu)化。

如圖2所示，本發(fā)明的測試系統(tǒng)外設有負壓密封結構，該負壓密封結構為氣體屏障，由此本發(fā)明的測試系統(tǒng)在負壓密封結構下進行，優(yōu)選一到三階負壓密封，保障外部壓強高于內部，優(yōu)選100Pa以上，從而保護人員與環(huán)境的安全。

本發(fā)明的測試系統(tǒng)氣路應與測試系統(tǒng)形成閉路，將放射性氣溶膠排放到排放管路，排放管路排放前需經過過濾器過濾，避免或降低試驗相互干擾并確保安全保護環(huán)境。

實施時，使用配置放射性溶液，如發(fā)生1um放射性氣溶膠，目標測試MDA 1Bq/m³，測試需要量為1m³，采用溶液10⁹Bq/g物質配置，溶液百分比1％，所形成放射性氣溶膠粒子實密度10g/cm³；理想情況n選擇1×10⁶，實際使用優(yōu)考慮損失因子，如有的損失因子(1-P_t,r)大約90％附近，選擇 時優(yōu)選n乘以1/(1-P_t,r)及以上即可，發(fā)生的放射性氣溶膠主要提供監(jiān)測裝置測試使用。

如圖3所示，是本發(fā)明放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的測試方法的流程圖，包括以下步驟：(1)根據(jù)監(jiān)測裝置探測限與氣溶膠發(fā)生器配置放射性溶液；(2)將配置的放射性溶液通過放射性氣溶膠轉化為放射性氣溶膠；(3)采用靜電中和器對帶靜電氣溶膠進行除靜電處理；(4)采用干燥器對放射性氣溶膠進行干燥；(5)采用初級測量裝置對干燥后的放射性氣溶膠進行初步的測試并對氣溶膠的粒度和濃度進行調試使之適合測試腔室所需的粒度和濃度；(6)將測試合適(所需粒度和放射性濃度)的放射性氣溶膠通過管路閥門通入測試腔室供測試；(7)測試腔室設置次級測量裝置對放射性氣溶膠進行測量；(8)將待測裝置連接測試腔室進行測試，并將測試結果與次級測量裝置測試結果進行比對；(9)將放射性氣溶膠過濾處理后排放。

本發(fā)明的放射性氣溶膠監(jiān)測技術裝置的測試方法及系統(tǒng)并不限于上述具體實施方式，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的技術方案得出其他的實施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術創(chuàng)新范圍。