辐射防护用中子剂量仪器的监测原理和使用中应注意的问题

辐射防护用中子剂量仪器的监测原理和使用中应注意的问题郭子军 1 ,曾进忠 2 ,姚小丽 1中图分类号 : TL81 文献标识码 : B 文章编号 : 1004 - 714X ( 2010 ) 01 - 0039 - 04【摘要 】 目的 测定中子辐射剂量以控制场所辐射和评估个人受照剂量 ,从而保证辐射安全 。方法 依据中子的物理特性 、剂量测量原理 、常见的中子剂量测量仪器特性。结果 评述了中子剂量监测的现状 、存在的主要问题和 中子剂量监测仪器的发展方向 。结论 目前中子剂量测量尚不完善 ,测量时应根据不同的测量要求 、中子的能量 、仪器性能等因素选用合适仪器 。【关键词 】 中子剂量 ;转换因子 ;雷姆仪 ;周围剂量当量 ;中子谱中子是一种非带电粒子 。中子的半衰期 15. 3m in,但自由态中子的存在时间仅 10 - 6 s。在中子辐射场内 ,中子通过持续 碰撞和核反应等方式将能量授予靶物质 ,中子能量得以迅速减 低并最终被靶物质吸收 。生物组织中的 C、O、H、N 等几种核 素约占人体重量的 95 %以上 ,而 H 原子数目占构成人体元素原子总数的 60 %以上 1 。在快中子与中能中子的能量范围 内 ,中子主要通过弹性散射方式将能量授予主要由轻核物质构成的人体组织 。在低能中子能量范围 , 中子通过与 H核的俘获反应和与 N 核的核反应损失能量 ,同时放出中高能 射线 。 中子剂量监测的目的在于控制场所辐射并评估个人接受的有效剂量 ,以确保辐射安全 。在中子辐射如反应堆 、加速器 、核电站 、同位素源等工作环境中 ,常规辐射防护监测项目主要 有场所中子注量 、中子周围剂量当量和中子个人剂量当量等 。 中子注量 、剂量和辐射场能谱的测量是中子辐射防护监测所关注的主要内容 。需要明确的是 ,辐射防护剂量学是建立在组织 吸收剂量与人体生物效应基础之上的剂量学理论 ,并非简单的作者单位 : 1 中国辐射防护院 , 山西 太原 营有限公司 ,浙江 海盐030006; 2 核电泰山联作者简介 :郭子军 ( 1966 ) ,男 ,山西长治人 ,副研究员 ,从事个人剂量 与管理工作。应归因于“天然本底辐射 ”( na tu ra l background rad ia tion ) ,并认为这会影响职业外照射工人个人监测中对低剂量 ( 0. 1m Sv /月 )的评估 。文献中的“天然本底 ”( the na tu ra l background ) 是 将剂量计放置在 GA EC 提出的标准环境条件下 , 评估后得出的 。目前尽管对于本底的方法仍存在着探讨 ,但是在低剂量的 情况下 ,扣除各种因素可能导致的本底影响是合适的做法 。2. 6 国家级的个人监测数据库 欧盟对于个人监测记录的保 存和保持高度重视 ,欧盟成员国都先后建立了国家级个人剂量数据库 ,用来有效保存和保持个人监测记录 。法国还建立了用 于每日收集电子剂量计信息的系统 DO S IMO - DO S INA T。各 国数据库内容基本上由个人信息 ( p e rsona l info rm a tion) 、雇主 信息 ( emp loye r info rm a tion) 、监测信息 (mon ito ring da ta) 及职业分类 ( c la ssifica tion)构成 。数据库是基于个案的方式来保存信息的 ,可以为监管部门、雇主 、放射工作人员提供特定个人的信 息 。对于放射工作人员频繁更换工作单位而引起的数据库记录辨认问题 ,多数采用唯一的身份识别码 ,如国家保险号码 、国 家档案确认号码 、系统自动生成的工人 ID 码等唯一性的身份 识别码 ,配合其他相关的记录信息来进行判断确认 。 1 Eu rop ean Comm un itie s. Techn ica l recomm enda tion s fo r mon i2 to ring ind ividua ls occup a tiona lly expo sed to exte rna l rad ia2 tion, EUR 14852 S . L uxem bou rg: O ffice fo r O ffic ia l Pub lica2 tion s of the Eu rop ean Comm un itie s, 1994. 2 ESOR EX2005. B ackground EB /OL . 2008 - 11 - 03 .h ttp: / /www. e so rex. eu. 3 Ge rha rd F ra sch, Pe trova Ka rla. Do se trend s in occup a tiona lrad ia tion expo su re in Eu rop e, R e su lts fo rm the ESOR EX p ro2jec t J /OL . R ad ia tion P ro tec tion Do sim e try, 2007 , 125 ( 1 -4 ) : 121 - 126 2009 - 08 - 10 . h ttp: / / rp d. oxfo rd jou rna ls. o rg / cgi / con ten t / ab strac t / nc l566 v1.Ge rhan F ra sch. O ccup a tiona l R ad ia tion Expo su re: R e su lts fo rm the ESOR EX Su rveys in 30 Eu rop ean Sta te s C : 3 rdESOR EX W o rk shop. P rague, 2004. 4 5 ESOR EX2005. coun try repo rts EB /OL . 2004 2008 - 11 -03 . h ttp: / /www. e so rex. eu / e so rex. p hp ? site sig = ES&p age= ES_003_Coun try_R epo rts. 6 Joao G. A lve s. D eve lopm en ts in standa rd s and o the r gu idance fo r ind ividua l mon ito ring J . R ad ia tion M ea su rem en ts,2008, 43 ( 2 - 6 ) : 558 - 564. 7 Eu rop ean Comm ission. Counc il D irec tive 96 /29 / EURA TOM S . L uxem bou rg: Eu rop ean Comm ission, 1996. 8 IA EA , ILO , ISRR T, e t a l. App lying rad ia tion safe ty stand2a rd s in d iagno stic rad io logy and in te rven tiona l p rocedu re s u2sing X rays, Safe ty repo rts se ire s No39 S . A u stria: IA EA ,2006. 9 IA EA , ILO. A sse ssm en t of occup a tiona l expo su re due to ex2te rna l sou rce s of rad ia tion, Safe ty Standa rd s No R S - G - 13 S . V ienna: IA EA , 1999. 10 P. A skoun is, E. Pap adom a rkak i, H. Kirgiakou, e t a l. A na l2ysis of the p e rsona l do se s lowe r than the repo rting leve l J . R ad ia tion M ea su rem en ts, 2008 , 43 ( 2 - 6 ) : 603 - 606.(收稿日期 : 2009 - 09 - 11 )3 总结欧盟从 1997年就开始启动欧洲 30国的 ESOR EX项目 ,获 得了大量的有价值的信息 ,对推动欧洲职业辐射防护工作的协调发展产生了深远的影响 。欧洲大部分国家的个人监测工作 集中程度高 。TLD 剂量计在监测中得到广泛使用 ,尤其被用来 监测肢端剂量 。电子直读式个人剂量计在某些特殊岗位得到普遍使用 。大多数国家使用 Hp ( 10 ) 、Hp ( 0. 07 ) 作为外照射操作量 ,对于记录水平监管部门通常给出定值 ,并且作为官方规定的 MDL 取值 。对于使用铅围裙时剂量计的佩戴方式 、监测 中是否扣除本底 ,各国未统一 。欧洲各国普遍建立了国家级的个人监测数据库 ,通过有效连续的保持个人监测记录 ,为辐射 防护工作提供有效的支持 。参考文献 :40中国辐射卫生 2010 年 3 月第 19 卷第 1 期 Ch in J R ad io l H ea lth, M arch 2010 , Vo l 19 , No 1组织体吸收剂量概念 。笔者重点讨论有关中子剂量学量的监测原理 、剂量当量监测仪器发展现状以及中子剂量监测中的注 意事项 。题是 ,周围剂量当量监测结果实际是对工作人员有效剂量的高估 ,剂量数值作为个人有效剂量有一定的限制 ,比如需要在大 体均匀的辐射场 、小于剂量限值的低剂量照射情况使用等 。高剂量照射和事故剂量照射的剂量估算就不再这么简单 。1 中子剂量学量监测原理理想的中子注量测量要求在关注的能量范围内中子注量 响应为一平坦直线 ,即在一定的能量范围内实现等效率测量 。 标准测量仪器为中子长计数器 。目前 , 通过特殊的探测器设 计 ,比如慢化体结构设计和补偿设计 , 在几十个 M eV 能段以 下 ,中子注量监测的能量响应已得到了比较好的解决 ,响应近 似线性 ,但是是以牺牲方向性为代价的 。中子辐射剂量监测的基础是 ICRU39号报告推荐的 4 个实 用量 。常见的辐射防护用中子剂量率监测仪器通常采用慢化 体 、热中子与 6 L i、10 B、3 H e的核反应作为探测手段 。理想的中子 剂量监测仪器的能量响应曲线应符合 ICR P 74 号报告 2 推荐 的环境监测实用量“周围剂量当量 ”H3 ( 10)的注量 - 剂量转换 系数曲线 , 见图 1 虚线所示 。 ISO - 8529 3 同时规定了按 H3( 10)校准中子剂量仪器用的参考辐射和刻度方法 。实际上 ,完 全按照图 1能响曲线实现中子剂量测量是难以做到的 ,除非采 用完全组织等效材料。中子剂量测量的困难就在于此 。一方 面 ,被监测场所的中子能量范围宽广 ,能量基本覆盖了从 10 - 8M eV 到约 20M eV 的 9 个量级 ,这是 剂量监测等涉及的能量 范围难以相比的 。第二 ,中子与环境介质 、探头物质等的相互 作用种类较多 ,截面随中子能量变化比较大 ,注定了中子剂量 测量的困难 。第三 ,中子剂量监测受测量条件比如方向 、散射 、 人体等因素的影响也很大 ,这些因素对监测结果的影响难以评 估 。因此 ,对于大多数现场监测工作人员来说 ,中子剂量的监 测与评价目前仍然具有较大的挑战性 。几十年来中子剂量监测仪器得以持续改进 ,监测技术得到 不断发展 ,但当前常用的中子剂量仪对于在热中子 20M eV 范 围的中子实现等剂量监测还有一定的差距 ,多数监测仪器只是 在某个能量段比较满意 ,中子剂量监测结果的不确定度仍然比 较大 ,主要适用于中子巡测或监测特定能量或能量范围有限的 中子辐射场 。这类仪器如果用于未知能谱中子辐射场 ,有可能出现较大的监测误差 。图 1以市售的 d igip ig2222A 型中子剂量监测仪为例 ,显示了该型仪器所标称的中子能量响应曲线 (图 中实线 )与理想曲线的差别 。2 中子剂量监测仪器中子周围剂量当量监测是中子剂量监测的重要内容之一 ,国内外生产的监测仪器种类繁多 。这类仪器大多采用一定形 状 、一定厚度 、富含氢元素以慢化快中子的聚乙烯材料作慢化体 ,中间夹一些独特设计的硼塑料或镉材料等中子能量补偿材 料以改善能量响应 , 内层放置热中子灵敏计数器探测慢化中 子 。慢化体分别采用柱形或球形慢化体 。计数器先后采用 6 L i I闪烁体 、10 B F 计数器和后来发展起来的 3 H e管计数器 ,监测灵3敏度因之也得以不断提高 。中子剂量巡测仪经历了两个阶段的发展过程 。早期的雷 姆仪比如 Stud svik2202D 和 EN95 /0075 是以 ICR P21 号报告的 中子注量最大剂量当量作为设计基础的仪器 。自从 ICRU3 P号 报告出版以来 ,新一代的中子剂量仪则以 ICR P75 号等出版物 推荐的中子注量 - 周围剂量当量数据作为设计基础。两者之 间的差别文献 5 有详尽论述 。因设计方式的不同 ,中子剂量 仪器一般分为三类 ,即 AB 型 、单球多计数器型和谱仪型 。自上 世纪 60年代 AB 型雷姆仪研制以来 ,经过几十年的发展 ,中子 剂量仪器有了不少进步 ,在能量响应 、角响应 、灵敏度 、不确定 度 、剂量测量范围 、能量测量范围、自动化等多方面取得了明显 进步 。表 1为当前常见的部分中子剂量监测仪器 。2. 1 A - B 型雷姆剂量仪A nde rsson 和 B raun 最早设计的中 子剂量仪为圆柱形聚乙烯慢化体 6 , 探测器外包一层镉片 ,慢 化体几何中心放置一个 B F3 正比计数器 。早期相似的慢化体 设计有 Stud svik ( 2202D ) 、L inu s等巡测仪 。为了克服这类仪器 方向性差的问题 , L eake、Ebe rline 等早期商用监测仪器的设计 采用直径 20多 cm 的球形慢化体 。L eake 巡测仪 ( 95 /0075 ) 的 球形慢化体直径 20. 3 cm ,内衬镉片 ,计数器为球形 3 H e正比计 数器 ; Ebe rline巡测仪 (NRD 探头 )的球形慢化体直径为 23cm。 早期曾对三种巡测仪进行过比对 7 。在随后几十年的发展中 ,中子剂量监测仪器在设计方面不 断改进 ,能量响应和探测灵敏度得到持续改善。目前 ,有不少国 外公司研制的新一代中子剂量仪开始在国内市场销售。如 TPS- 451C、190N、5085M、N P - 100、C ram a l - 31、LB6411等型号 ,从这 些产品的介绍材料来看 ,新一代仪器均按 ICR P的中子注量 - 剂量的能响曲线设计 ,能量范围大致在从热中子到 15 20M eV 之 间 ,准确度好于 30% 。从获得的能量响应参数来看 ,大部分仪器较之早期的中子剂量仪器在很大的能量范围内能响曲线有很 大的改善 ,但在局部能段 ,能量响应仍不理想。一个最大的问题 是仪器的性能参数材料大多由销售商和生产商单方面提供 ,似 乎没有计量机构的鉴定资料给予足够证明。国产中子剂量当量仪产品有北京核仪器厂生产的 BH3105型 中子剂量当量仪 ,该仪器采用 20cm 直径聚乙烯球形慢化体 ,球心 置6 L i玻璃闪烁体 ,球体内插独特设计的三维镉棒调节能响 ,降低热中子段的剂量能量响应。中国计量院生产的 NDM - A 型中子剂量当量仪 ,计数器采用3 He正比计数管 ,慢化体为柱体。灵敏度较 高是 NDM - A 型仪器的特性之一 ,这是使用时应注意的。该类仪器存在的共性问题是 ,大约在 100keV 5M eV 之间 能量响应比较理想 ; 在中能段如 2 keV 能量点左右 , 中子能量 响应会高数倍 ;在热能段和在 5M eV 20M eV 能段 ,能量响应偏 低 。采用小的慢化球 (如直径为 20 cm ) , 在中能段 ( 10eV 100 keV )存在能量响应偏高的问题 ;但采用较大的慢化球 (如直H3图 1 ICR P中子注量 - ( 10 )剂量转换系数周围剂量当量是基于辐射防护目的的监测量 ,主要用于工作场所辐射控制和辐射安全管理的目的 。周围剂量当量把外 部辐射场与有效剂量联系了起来 ,监测结果可以对身处中子辐 射场的工作人员所可能接受的中子辐射有效剂量给予偏安全 的估计 4 。周围剂量当量监测仪器使用中需要注意的一个问 1994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 41中国辐射卫生 2010 年 3 月第 19 卷第 1 期 Ch in J R ad io l H ea lth, M a rch 2010 , Vo l 19 , No 1径为 30 cm ) ,虽能较好地解决中能和快中子剂量测量 ,但热能段测量会低估数倍 。几十年来一直有人致力于通过改进设计改善响应 ,但这类仪器共性困难确实难以改变 ,在很大的能量范围内兼顾中子的能量响应的确比较困难 。表 1 常见的部分中子剂量监测仪及其性能参数A )灵敏度( cp s /Svh - 1 )仪器类型聚乙烯慢化体形状探测器类型能量范围(M eV )测量范围(Sv / h)能量响应因子柱形柱形 柱形 柱形 柱形 球形 球形 球形 球形 球形 球形 柱形 柱形 柱形 柱形 柱形 球形31 18 13热中子 10热中子 15 热中子 19 热中子 14 热中子 14 热中子 10 热中子 10 热中子 14 热中子 15 热中子 202keV 15 热中子 15 热中子 20 热中子 15 热中子 15 热中子 17 热中子 1510keV 100. 1105110501060. 11050. 1105 B )510401050. 110510 - 2 1043 10 - 2 10522 105Stud svik ( 5210B )SNOO PY (N P - 2 ) L INU SNDM - AW F - 1000 - NL eake ( 95 /0075) NRD ( + EP600 ) BH3105N2LB641C)C ram a l - 31 ( PNM - 200 ) N P - 100 ( + ADM - 300 )5085MV ic to ree190N TPS - 451CD igip ig 2222A G)D ineu tronLB6414/B F3B F33 H e3 H e3 H eB F36 L i玻璃3 H e3 H e3 H e0. 2 - 20. 2 - 20. 2 - 2/0. 2 - 20. 2 - 20. 5 - 2ICR P5130 % D )30 % 100 % E)/ ICR PICR P, 10 %ICR P74, 10 % ICR P0. 5 - 2 ( ICR P21 )/12/0. 0854. 5 (252 Cf源 )0. 790. 05/3B F3或 H e50. 12 103B F3或 H eB F33 H e3 H e2个 3 H e3 H e- 15F)10 101. 2 / nSv11. 407. 5 10510 - 2 10410 - 2 1062105/0. 350. 55/20注 : A ) 大部分参数来自生产商提供的仪器手册或使用说明 ,个别数据可能有出入 ;括号中的“ + ”表示还需配置的电子器件 ; 表中“/“表示未得到有关数据。B ) 单位 :Gy / h 。C) 使用 LB6411 的中子剂量率仪器包括手持式 LB123N 和固定式 LB111N , B ER THOLD 生产。D ) 指在 50 keV 10M eV能量范围 ,偏差 30 % 。E) 指在 50 keV 5M eV 能量范围 ,偏差 30 % ; 2 keV 15M eV 能量范围 , 100 % ; 能量下限 , 0. 5 keV。 F) B F3 灵敏度 : 1. 2 /nSv, 3 H e灵敏度 : 5 / nSv, 252 Cf源。G) 慢化体为聚乙烯和硼塑料。2. 2 多计数器型中子剂量当量仪 D ineu tron中子剂量仪采用了有别于传统中子剂量监测仪器的独特设计 ,仪器采用两个直 径分别为 10. 7 cm 和 6. 4 cm 的聚乙烯慢化球探头 ,测量结果根 据两个探头的中子能量响应差异确定修正因子 ,按大球修正 , 修正因子范围在 1. 2到 22之间 。经过修正后 D ineu tron在热中子 10 M eV 范围内中子剂量能量响应在 + 15 %到 - 30%之 间 ,剂量当量率在 10Sv / h200 m Sv / h。但文献证实 8 - 10 , D i2 neu tron测量仪的能响变化应在 0. 52范围内 。B u rgkha rd t 11 在上世纪 90 年代初期研制了一种测量精度 足以与组织等效正比计数器和 bonne r球谱仪相媲美的中子周围剂量当量率仪样机 ,即所谓的单球 A lbedo技术。仪器为单球 慢化体设计 ,探头采用三个 3 H e正比计数器 ,一个计数器放置在 球心 ,另两个计数器在球面处 , 其中一个计数器刚好插入球体 内 ,表面用含硼吸收体屏蔽 ;另一个在球体表面 ,用于监测热中 子 。对三个计数器读数结果采用不同的加权因子求和从而明 显降低了仪器的能量依赖性 。从报道的结果来看 ,球体直径为25 cm、能量在 10 - 8 10 M eV 范围内 ,吸收剂量和注量能量响应 能够控制在 35%范围内 ,但周围剂量当量的能量响应变化范 围在 0. 21. 8之间 ,该测量仪的量程为 1 105Sv / h。图 2 为 该型仪器的校准能量响应曲线 。2. 3 谱仪型剂量仪 中子飞行时间谱仪是多数人所熟悉的一种中子能谱仪 ,另外还有反冲类型中子谱仪和核反应型中子谱 仪等 。辐射防护领域中子能谱测量使用飞行时间谱仪是不现 实的 。辐射防护用中子能谱仪侧重考虑防护方面的适用性 ,要 求灵敏度比较高 , 测量的能量范围宽广 , 比如从热中子到约20M eV ,但无需过分追求能量分辨的精度 。由能谱计算剂量 时 ,剂量监测的准确度主要依赖于谱测量精度 、解谱精度和计算精度等 ,剂量监测的准确度比前述方法会有较大的改善。 目前应用比较广泛 、精度适当、技术成熟的辐射防护用中子谱仪是多球中子谱仪 ,即所谓的 bonne r球谱仪 。探头采用聚 乙烯材料球形慢化体 ,球的个数在 5 18 个之间 ,慢化体直径在裸探测器 35cm 之间 。球中心置一热中子探测元件 , 目前多采用球形 3 H e正比计数器。多球谱仪的响应函数 (测量系统 的探测效率 )由 MCN P模拟计算得到 。实际使用时将根据测量 的现场慢化中子谱 ,采用最小二乘法等专用解谱软件解谱 ,由测量的慢化谱解出可能的中子辐射场实际能谱 ,最终由计算机完成辐射场剂量计算 。多球能谱仪通常在小于 20M eV 的中子 辐射场中使用。但作为辐射防护仪器 ,多球谱仪的缺点也是显 而易见的 ,他的缺点是使用和监测工作繁琐 ,不太适合常规的现场监测工作。为了克服多球谱仪慢化球太多 、携带不便 、测量费时等问 题 ,另外研究了一种基于 3 H e位置灵敏正比计数器的单球场所 能谱仪 12 。探头为一个 25 cm 直径的聚乙烯球体 ,三根位置灵 敏正比计数器分别通过球心垂直安放在慢化球体内 。球体内 不同深度对快中子的慢化程度不同 ,有一定的能量特征响应 。 通过位置灵敏计数器测量慢化球内在球径向不同厚度壳层的 计数 ,用多球谱仪的解谱软件解谱得到入射中子的实际注量能 谱 。该技术有望在将来实现商用 ,从而简化中子测谱技术 。另外 ,国际上研制了多种便携式谱仪型中子剂量监测仪图 2 单球 A lbedo技术的校准能响曲线 1994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 42中国辐射卫生 2010 年 3 月第 19 卷第 1 期 Ch in J R ad io l H ea lth, M arch 2010 , Vo l 19 , No 1器 ,探测器分别采用了多丝 3 H e电离室 、大体积 3 H e 探测器 、液体闪烁 体 结 合 3 H e 探 测 器 。比 如 多 丝 3 H e 电 离 室 , 1M eV 时 FW HM 小于 20 keV ,在快中子范围的能量分辨率是不错的。主 机可以从直接获取的能谱计算出需要的剂量 ,比传统的方法更 加精确 。旋转式中子能谱仪是一项独特的中子谱测量技术 。把 4个球形气体正比计数器和 2个 3 H e探测器同时安装在一个可以 转动的平面上 ,其中 3 个球形为反冲正比计数器 (直径为 5. 08 cm )内充氢气 ,气压分别为 1、2 和 10 个大气压 ; 另 1 个大的球 形反冲正比计数器 (直径为 15. 24cm ) ,内充 10 个大气压的氩 和甲烷混合气体 。仪器测控 、数据获取与分析通过微机完成 。监测结果能给出慢化中子能谱和比释动能率 、中子周围剂量当 量 (率 ) 。仪器适用能量范围热中子 4. 5M eV , 可以扩展到16M eV。在 1M eV 时能量分辨率小于 10 % 。差 ,应足以引起测量工作者注意 。3. 2. 4 仪器使用问题 很少考虑这台仪器的性能和特长 ,往 往是购置一台仪器后 ,就以此仪器为标准到处监测 ,对仪器的 使用场合不了解 ,对某些监测结果不能给出审慎的评价意见 。 专业监测工作人员应该要求销售商等给出每台仪器详细的性 能指标 ,比如能量范围 、能响情况、角响应 、探测限 、不确定度等的实际测试结果 ,应了解每台仪器在不同能量段监测结果的准 确性 ,根据掌握的仪器信息 、结合不同地点 、不同运行工况辐射 场情况选择使用 ,最终给出比较可靠的评价意见 。应慎重对待辐射场信息不清楚的情况 。应该通过制定监 测计划 ,对关注区域辐射场的能谱 、注量和剂量进行测量 ,对核设施的辐射场情况有全面的了解 。在此基础上 ,方能对某次剂 量监测结果是高估或低估有一个确切的评估 。仪器不能配套用 。在复杂的中子辐射场 ,比如核电站等监 测场所 ,使用的仪器应能涵盖整个辐射场能量范围和灵敏度范 围 。根据了解的辐射场信息 ,最好配置适合的中子谱仪、高灵 敏度测量仪 、剂量仪 、注量仪等 ,以保证测量内容没有缺失的能段或环节 。测量目的不明确 。监测者在监测之前需要明确测量的重 点是剂量 、注量 、能谱还是微量辐射等 ,根据监测之目的和仪器 的性能选择使用的仪器。如果测量微量泄露辐射 ,应选择高灵 敏度的测量仪器 ,进行辐射安全评估则应选择剂量准确度较高 的测量仪器 。如果不注意仪器使用的问题 ,难免会报出错误的 结果 。3 中子剂量监测仪评述及使用中应注意的一些问题3. 1 中子剂量监测仪评述 中子剂量监测仪器尤其探测器部 分未来发展会朝进一步提高测量精度 、提高灵敏度 、测量高能剂量 、快速测量 、材料补偿设计结合计算方法补偿设计等方向发展 。在中子剂量监测仪器设计技术发展方面 ,可能会在智能 化 、模块化 、仪器专业化分工和一体化设计等方面有进一步发 展 。鉴于我国在中子剂量仪器研制方面相对落后 、研制条件相 对薄弱的状况 ,建议主管部门在逐步改善研究条件的基础上 , 比如增加研究经费 、编制研究规划 、建立完善的硬件设施等的 同时 ,加强对常规型中子剂量巡测仪器的研究和谱仪型剂量当 量仪器的研究力度 ,逐步建立起具有我国特色的中子剂量监测 技术和研究体系 ,以满足我国日益增长的中子剂量监测需求 , 提高监测的质量 。雷姆型仪器的特点体现在方便 、巡测和灵敏度较高等方 面 ,谱仪型剂量当量仪的特点在于技术的复杂和测量数据的准 确方面 。考虑到中子剂量监测的复杂性 ,很难在准确度 、灵敏 度 、大能量范围等几个方面统一 。比如 ,在需要高灵敏度监测 的场所 ,如反恐测量 、微量泄露辐射测量和放射源巡测等方面 , 仪器的设计应重点放在提高灵敏度和快速测量方面 ,对剂量测 量的精度等可以降低要求 ;而在辐射安全检测 、剂量评估 、医学 照射质量控制等场所 ,剂量监测的准确度要求则至关重要。实 质上涉及到仪器研制的战略和仪器使用的选型问题 。3. 2 中子剂量监测仪实际监测使用中存在的一些问题3. 2. 1 中子辐射监测重视不够 某些核设施尤其核电厂运行 期间 ,存在大量中子辐射 。但目前对中子辐射监测重视程度不 够 ,远没有像重视监测 辐射一样 ,对核设施中子辐射的剂量 、 注量 、能谱了如指掌 ,监测技术也还不如监测 辐射完善 ,监测 的不确定度比较大 。因此 ,进一步加强和改进中子辐射监测是今后重要工作内容之一 。3. 2. 2 仪器性能鉴定问题 每台仪器技术参数完全依赖生产 商或销售商的介绍 ,国内似乎没有专门的机构鉴定或评价。生 产商或经销商可能有不同程度上过度宣传的倾向 ,对于仪器标 称的性能参数 ,用户究竟应相信到什么程度 ,由什么机构来认可 或鉴定仪器的性能参数、需不需要组织必要的比对工作、仪器性 能维护怎么做等 ,实际上是仪器使用中比较普遍存在的问题。不确定度概念混淆 。很多仪器制造商提供的往往是测量 不确定度 ,实际上指测量的重复性 ,而没有给出至关重要的总不确定度数据 ,即包括能量响应在内的不确定度数据 。这很容易误导用户使用 ,同时给用户造成不必要的概念混乱 。3. 2. 3 刻度条件不完善 目前我国尚没有建立起比较完备的 中子剂量刻度条件 ,特别对中子能量响应不太好的仪器 ,如何 刻度确实是个问题 。尤其在对现场辐射状况又不了解的情况下 ,刻度结果可能会使仪器测量结果给出难以想象的测量误参考文献 : 1 刘林茂 ,刘雨人 ,景士伟. 中子发生器及其应用 M . 北京 :原子能出版社 , 2005. 2 国际放射防护委员会. ICR P74 号报告 ,外照射放射防护中 使用的换算系数 R . 北京 :原子能出版社 , 1998. 3 ISO. N eu tron refe rence rad ia tion fo r ca lib ra ting neu tron - m ea s2 u ring device s u sed fo r rad ia tion p ro tec tion p u rpo se s and fo r de2 te rm in ing the ir re spon