本發(fā)明涉及放射性物料處理,具體涉及一種放射性物料的活度獲取方法及產(chǎn)品。
背景技術(shù):
1、核電廠運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的低水平放射性物料,在對(duì)放射性物料進(jìn)行最終處置前,需通過檢測放射性物料自身釋放的伽馬(γ)射線,或檢測外部核反應(yīng)激發(fā)放射性物料產(chǎn)生的放射性能量等方式,來對(duì)放射性物料進(jìn)行活度重建。無論采用哪種活度重建方式,都要先對(duì)儲(chǔ)存放射性物料的放射性物料容器進(jìn)行效率刻度,放射性物料容器效率刻度的精確度會(huì)直接影響放射性物料活度重建的準(zhǔn)確性。
2、目前,大都是基于無源效率刻度的效率刻度方式,該方式常假設(shè)放射性物料在放射性物料容器中是均勻分布,即未考慮放射性物料在放射性物料容器中的密度分布對(duì)效率刻度的影響,導(dǎo)致其效率刻度的精確度不高,無法保證重建放射性物料活度值的準(zhǔn)確性。如何提高放射性物料容器的效率刻度精確度,以及放射性物料活度重建的準(zhǔn)確性,成立亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實(shí)施例的主要目的在于提出一種放射性物料的活度獲取方法及產(chǎn)品,旨在提高放射性物料容器效率刻度的精確度及確定放射性物料活度的準(zhǔn)確性。
2、本技術(shù)提供了一種放射性物料的活度獲取方法,包括:利用多個(gè)繆子對(duì)放射性物料容器進(jìn)行散射成像掃描,得到所述放射性物料容器的繆子掃描信息;根據(jù)所述繆子掃描信息,確定所述放射性物料容器中的放射性物料的密度分布數(shù)據(jù);所述繆子掃描信息為利用多個(gè)繆子對(duì)所述放射性物料容器進(jìn)行散射成像掃描得到的掃描信息;基于所述放射性物料容器中的放射性物料的密度分布數(shù)據(jù),通過無源效率刻度軟件對(duì)所述放射性物料容器進(jìn)行效率刻度,得到所述放射性物料容器的效率刻度數(shù)據(jù);根據(jù)所述放射性物料容器的效率刻度數(shù)據(jù),確定所述放射性物料容器中的放射性物料的活度。
3、在一實(shí)施方式中,所述繆子掃描信息包括通過第一探測器檢測到的所述多個(gè)繆子中的各繆子射入所述放射性物料容器的第一徑跡,及通過第二探測檢測到的各繆子從所述放射性物料容器射出的第二徑跡;所述第一探測器及所述第二探測器分別位于所述放射性物料容器相對(duì)的兩側(cè);各繆子射入所述放射性物料容器的第一徑跡與所述放射性物料容器的交點(diǎn)為各繆子在所述放射性物料容器上的入射點(diǎn),各繆子從所述放射性物料容器射出的第二徑跡與所述放射性物料容器的交點(diǎn)為各繆子在所述放射性物料容器上的出射點(diǎn);所述根據(jù)放射性物料容器的繆子掃描信息,確定所述放射性物料容器中的放射性物料的密度分布數(shù)據(jù)的步驟,包括:將各繆子的所述第一徑跡與所述第二徑跡的公垂線的中點(diǎn),確定為各繆子在所述放射性物料容器中的散射點(diǎn);基于各繆子在所述放射性物料容器上的所述入射點(diǎn)、所述出射點(diǎn)及在所述放射性物料容器中的所述散射點(diǎn),確定各繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡;將所述放射性物料容器劃分為多個(gè)空間單元;根據(jù)各繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡與所述多個(gè)空間單元的距離,確定所述多個(gè)空間單元的目標(biāo)徑跡計(jì)數(shù)值;根據(jù)所述多個(gè)空間單元的目標(biāo)徑跡計(jì)數(shù)值、所述放射性物料容器的體積及質(zhì)量,確定所述放射性物料容器中的放射性物料的密度分布數(shù)據(jù)。
4、在一實(shí)施方式中,所述根據(jù)各繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡與所述多個(gè)空間單元的距離,確定所述多個(gè)空間單元的目標(biāo)徑跡計(jì)數(shù)值的步驟,包括:基于第i時(shí)間長度,從所述第一探測器檢測各繆子射入所述放射性物料容器的時(shí)間段中選取第i1時(shí)間段及第i2時(shí)間段;其中,所述第i1時(shí)間段與所述第i2時(shí)間段的時(shí)間連續(xù),且時(shí)長均為所述第i時(shí)間長度;根據(jù)所述第i1時(shí)間段內(nèi)各繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡與所述多個(gè)空間單元的距離,確定所述多個(gè)空間單元的第i1個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值;根據(jù)所述第i2時(shí)間段內(nèi)各繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡與所述多個(gè)空間單元的距離,確定所述多個(gè)空間單元的第i2個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值;分別獲取所述多個(gè)空間單元的第i1個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值與第i2個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值的誤差;若所述多個(gè)空間單元的第i1個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值與第i2個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值的誤差都符合預(yù)設(shè)范圍,則將所述多個(gè)空間單元的第i1個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值或第i2個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值作為所述多個(gè)空間單元的目標(biāo)徑跡計(jì)數(shù)值;若所述多個(gè)空間單元的第i1個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值與第i2個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值的誤差中的任一誤差不符合預(yù)設(shè)范圍,則將i更新為i+1,并返回執(zhí)行所述基于第i時(shí)間長度,從所述第一探測器檢測各繆子射入所述放射性物料容器的時(shí)間段中選取第i1時(shí)間段及第i2時(shí)間段的步驟。
5、在一實(shí)施方式中,所述根據(jù)所述第i1時(shí)間段內(nèi)各繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡與所述多個(gè)空間單元的距離,確定所述多個(gè)空間單元的第i1個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值的步驟,或所述根據(jù)所述第i2時(shí)間段內(nèi)各繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡與所述多個(gè)空間單元的距離,確定所述多個(gè)空間單元的第i2個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值的步驟,包括:分別獲取第in時(shí)間段內(nèi)第1個(gè)繆子到第m個(gè)繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡,與第一空間單元的第1距離到第m距離;其中,m為通過所述第一探測器檢測到的所述第in時(shí)間段內(nèi)射入所述放射性物料容器的繆子總數(shù);分別根據(jù)所述第1距離到所述第m距離與所述第一空間單元的距離閾值的關(guān)系,確定所述第一空間單元的第1個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值到第m個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值;其中,若所述第一空間單元的第r距離小于第一空間單元的距離閾值,則所述第一空間單元的第r個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值為1,1≤r≤m;若所述第一空間單元的第t距離大于或等于第一空間單元的距離閾值,則所述第一空間單元的第t個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值為0,1≤t≤m;對(duì)所述第一空間單元的第1個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值到第m個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值進(jìn)行求和,確定所述第一空間單元的第in個(gè)徑跡計(jì)數(shù)值;其中,in=i1或i2,所述第一空間單元為多個(gè)空間單元中的任一空間單元。
6、在一實(shí)施方式中,所述各繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡包括各繆子的入射徑跡與出射徑跡;其中,各繆子的入射徑跡為連接各繆子在所述放射性物料容器上的入射點(diǎn)與各繆子在所述放射性物料容器中的散射點(diǎn)的直線,各繆子的出射徑跡為連接各繆子在所述放射性物料容器上的出射點(diǎn)與各繆子在所述放射性物料容器中的散射點(diǎn)的直線;在所述根據(jù)各繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡與所述多個(gè)空間單元的距離,確定所述多個(gè)空間單元的目標(biāo)徑跡計(jì)數(shù)值的步驟之前,包括:分別計(jì)算目標(biāo)空間單元的中心點(diǎn)到目標(biāo)繆子的入射徑跡的第一距離,及所述目標(biāo)空間單元的中心點(diǎn)到所述目標(biāo)繆子的出射徑跡的第二距離;選取所述第一距離與所述第二距離中的最大值,作為所述目標(biāo)繆子經(jīng)過所述放射性物料容器的徑跡與所述目標(biāo)空間單元的距離;其中,所述目標(biāo)空間單元為所述多個(gè)空間單元中的任一空間單元;所述目標(biāo)繆子為所述多個(gè)繆子中的任一繆子。
7、在一實(shí)施方式中,所述根據(jù)所述多個(gè)空間單元的目標(biāo)徑跡計(jì)數(shù)值,所述放射性物料容器的體積及質(zhì)量,確定所述放射性物料容器中的放射性物料的密度分布數(shù)據(jù)的步驟,包括:根據(jù)所述放射性物料容器的體積及質(zhì)量,確定所述放射性物料容器中的放射性物料的總體密度;根據(jù)所述多個(gè)空間單元的目標(biāo)徑跡計(jì)數(shù)值,確定所述放射性物料容器中的放射性物料在所述多個(gè)空間單元的密度占比;根據(jù)所述放射性物料容器中的放射性物料在所述多個(gè)空間單元的密度占比,及所述放射性物料容器中的放射性物料的總體密度,確定所述放射性物料容器中的放射性物料的密度分布數(shù)據(jù)。
8、在一實(shí)施方式中,所述放射性物料容器的效率刻度數(shù)據(jù)包括所述放射性物料容器中的至少一個(gè)區(qū)域的探測效率;所述根據(jù)所述放射性物料容器的效率刻度數(shù)據(jù),確定所述放射性物料容器中的放射性物料的活度的步驟,包括:獲取通過對(duì)所述放射性物料容器中的放射性物料釋放的伽馬射線進(jìn)行檢測得到的所述放射性物料容器中的至少一個(gè)區(qū)域的伽馬能譜數(shù)據(jù),所述伽馬能譜數(shù)據(jù)包括伽馬能譜中的能量值及所述能量值對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)率;根據(jù)所述放射性物料容器中的至少一個(gè)區(qū)域的探測效率、伽馬能譜中的能量值及所述能量值對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)率,確定所述放射性物料容器中的至少一個(gè)區(qū)域的放射性物料的核素的活度。
9、本技術(shù)還提供了一種放射性物料的活度獲取系統(tǒng),包括密度分布模塊、效率刻度模塊及活度獲取模塊;所述密度分布模塊用于根據(jù)放射性物料容器的繆子掃描信息,確定所述放射性物料容器中的放射性物料的密度分布數(shù)據(jù);所述繆子掃描信息為利用多個(gè)繆子對(duì)所述放射性物料容器進(jìn)行散射成像掃描得到的掃描信息;所述效率刻度模塊用于基于所述放射性物料容器中的放射性物料的密度分布數(shù)據(jù),通過無源效率刻度軟件對(duì)所述放射性物料容器進(jìn)行效率刻度,得到所述放射性物料容器的效率刻度數(shù)據(jù);所述活度獲取模塊用于根據(jù)所述放射性物料容器的效率刻度數(shù)據(jù),確定所述放射性物料容器中的放射性物料的活度。
10、本技術(shù)還提供了一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器,所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述活度獲取方法。
11、本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述活度獲取方法。
12、本技術(shù)提供的一種放射性物料的活度獲取方法及產(chǎn)品,通過利用多個(gè)繆子對(duì)放射性物料容器進(jìn)行散射成像掃描,得到放射性物料容器的繆子掃描信息,并根據(jù)繆子掃描信息,確定放射性物料容器中的放射性物料的密度分布數(shù)據(jù),一方面充分利用了繆子能量高、穿透性強(qiáng),是一種天然的非破壞性基本粒子“探針”,可對(duì)物體進(jìn)行成像和無損檢測等特點(diǎn),另一方面充分利用了散射成像掃描可重建繆子穿透物體前后的徑跡,具有較高成像精度等特點(diǎn),能夠準(zhǔn)確確定放射性物料在放射性物料容器中的密度分布,進(jìn)一步基于放射性物料容器中放射性物料的密度分布數(shù)據(jù),對(duì)放射性物料容器進(jìn)行效率刻度,并確定放射性物料容器中的放射性物料的活度,能夠提高放射性物料容器效率刻度的精確度,以及確定放射性物料活度的準(zhǔn)確性。