CN103135118B - γ放射源绝对活度测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于放射性测量技术领域，公开了一种γ放射源绝对活度测量方法。该方法包括以下步骤：(i)将电加热元件放入测量室内对屏蔽体加热，得到电加热元件的输入功率与屏蔽体温度的函数关系；(ii)将γ放射源放置在测量室内，得到屏蔽体温度，将所得屏蔽体温度代入函数关系得到衰变热功率，并计算出γ放射源活度值。采用该法对γ放射源活度测量可大大降低γ放射源活度测量的不确定度。

Description

γ放射源绝对活度测量方法

技术领域

本发明属于放射性测量技术领域，具体涉及γ放射源绝对活度测量方法。

背景技术

随着工业和医疗技术的进步，辐射加工、工业探伤、医疗等行业对不同类型的γ放射源提出了更多的需求和更高的要求。放射性活度在放射源生产、销售和使用过程中都是重要的量化依据。在传统的γ放射源活度测量中主要依据的是放射源的输出剂量——比释动能率，然后根据放射源活度与剂量的理论计算关系，由剂量反推活度。但这种方式依靠放射性剂量测量与理论计算，而这两个方面都与放射源所处的空间位置、几何关系以及环境条件等因素密切相关，因此极难获得高准确度的结果，利用传统方法进行的活度测量，不确定度通常在10％-20％，如此高的测量不确定度对放射源的精确使用非常不利。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提出了一种基于γ放射源衰变热的绝对活度测量方法，本方法可大大降低γ放射源活度测量的不确定度。

为了解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

γ放射源绝对活度测量所用的装置由测量室、恒温室、测温元件及屏蔽体组成，其中测量室、测温元件、屏蔽体位于恒温室内。

将电加热元件放入测量室内，该元件与直流稳压电源相连，可以以某一恒定功率对屏蔽体进行加热，在屏蔽体外侧设置测温元件以测量屏蔽体温度，通过labview数据采集程序实时读取并记录温度值。根据对一系列不同输入功率下屏蔽体温度的测量，可得到输入功率与屏蔽体温度的函数关系：

$T=-a\·\exp (-\frac{P}{b})+c---\left(1\right)$

其中P为输入功率，单位为W，T为温度，单位为℃。

得到电加热元件的输入功率与屏蔽体温度的函数关系后，将电加热元件取出，将γ放射源放置在测量室内，γ源的衰变热可使屏蔽体温度升高，用测温元件测量屏蔽体温度。根据已取得的相应的功率-温度函数关系可计算出放射源的衰变热功率，将此功率除以该核素的衰变热常数与能量沉积比，即可得到放射源活度值。本发明提供的γ放射源进行绝对活度测量方法尤其适合较高活度的γ放射源(＞1000Ci)的活度测量。

本发明的关键在于：直接利用γ放射源的衰变热进行活度测量。

采用本发明提供的测量方法对γ放射源进行绝对活度测量所取得的有益效果为：(1)本方法为绝对测量方法，不必依赖于与其他标准方法进行比较；(2)不确定度小。传统方法测量不确定度为10％～20％(k＝2)，而本方法的测量不确定度为2％以下(k＝2)。

附图说明

图1γ放射源绝对活度测量装置示意图：

1.测量室，2.屏蔽体，3.恒温室，4.测温元件。

实施方式

下面结合说明书附图及实施例对本发明提供的技术方案做进一步阐述。

本实施例中所有的放射性操作均在良好屏蔽条件下使用机械手进行远距操作。

γ放射源绝对活度测量装置由测量室、恒温室、测温元件、屏蔽体组成。本实施例中所用的屏蔽体为铅，铅层厚度为10cm，测温元件为热电偶，放射源为⁶⁰Co。

首先将电加热元件放入测量室内，该元件与直流稳压电源相连，可以以某一恒定功率对屏蔽体进行加热，在屏蔽体外侧设置测温元件以测量屏蔽体温度，通过labview数据采集程序实时读取并记录温度值。根据对不同输入功率下温度的测量，得到的输入功率与屏蔽体温度的函数关系为：。

$T=-226.46*\exp (-\frac{P}{184.33})+239.29---\left(2\right)$

得到电加热元件的输入功率与温度的函数关系后，将电加热元件取出，将⁶⁰Co源放置在测量室内，⁶⁰Co源的衰变热可使屏蔽体温度升高，用测温元件测量屏蔽体温度为130.1℃。

然后根据公式(2)计算出放射源的衰变热功率为134.46W。由于γ射线具有较强的穿透力，屏蔽体不能对γ射线完全吸收。从《简明放射性同位素应用手册》上查得10cm厚的铅层对应的γ射线能量沉积比例k₂为0.9709.⁶⁰Co的衰变热常数k₁为0.01539W/Ci，所以放射性活度A＝P/(k₁k₂)＝8999Ci。

Claims (1)

1.γ放射源绝对活度测量方法，该方法包括以下步骤：

(ⅰ)将电加热元件放入测量室内对屏蔽体加热，得到电加热元件的输入功率与屏蔽体温度的函数关系；

(ⅱ)将γ放射源放置在测量室内，得到屏蔽体温度；

其特征在于，将步骤(ⅱ)所述的屏蔽体温度代入步骤(ⅰ)所述的函数关系，得到γ放射源的衰变热功率并计算出γ放射源活度值；

利用衰变热功率计算γ放射源活度值采用的公式为A＝P/(k₁k₂)，其中A为γ放射源活度，P为衰变热功率，k₁为衰变热常数，k₂为能量沉积比例。