CN112558140A - 一种含有指数分布131i的活性炭滤盒源制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开属于放射源制备技术领域，公开了一种含有指数分布131I的活性炭滤盒源制备方法。该方法是按照所要校准的含有指数分布131I的活性炭滤盒源的总活度及指数分布参数，将所需活度的131I标准平面源置入活性炭滤盒内的不同位置处，各标准平面源之间的间隙处均充满活性碳。解决了常规的活性炭滤盒校准时存在的不确定度较大的问题，实现了其活度定值合成标准不确定度约1％，指数分布参数合成标准不确定度约5％的有益效果。
Description
技术领域
本公开属于放射源制备技术领域，具体涉及一种含有指数分布131I的活性炭滤盒源制备方法。
背景技术
活性炭滤盒是一种常用的放射性核素收集过滤工具，已被广泛应用于核设施运行监测、核应急监测以及环境监测。如放射性131I监测仪，其工作原理即是首先采用活性炭滤盒将空气中131I吸附、收集，再由NaI(Tl)探测器进行γ谱测量分析。活性炭滤盒内容纳活性炭的部件一般为高度为厘米量级的圆柱形结构的部件。研究表明，131I在活性炭滤盒中的吸附量随滤盒深度增大呈现指数分布，不同指数分布参数下探测效率差异可达50％甚至更高。因此制备具有指数分布131I的活性炭滤盒并将其用于碘监测仪探测效率校准具有重要意义。
目前碘监测仪的校准多采用均匀分布的131I或133Ba活性炭滤盒源。少量文献中报道了131I指数分布活性炭滤盒源的制备，均采用气体吸附的制备方式，其定值则采用实验测量加一定的算法确定，不确定度较大。同时气体吸附方法需要配备大型碘室及气体制备装置，装置复杂且成本也较高。
发明内容
(一)发明目的
根据现有技术所存在的问题，本公开提供了一种不确定度较小、无需配备大型装置且含有指数分布131I的活性炭滤盒源制备方法。
(二)技术方案
为了解决现有技术所存在的问题，本公开提供的技术方案如下：
一种含有指数分布131I的活性炭滤盒源制备方法，该方法是按照所要校准的含有指数分布131I的活性炭滤盒源的总活度及指数分布参数，将所需活度的131I标准平面源置入活性炭滤盒内的不同位置处，各标准平面源之间的间隙处均充满活性碳。
优选地，该方法是参照所要校准的含有指数分布131I的活性炭滤盒源的总活度及指数分布参数，计算并设计标准平面源的分布层数、轴向位置及每层相应活度；将131I标准溶液制备成与每层相应活度一致的系列标准平面源，并采用固定装置将其固定于活性碳滤盒内的活性炭容纳部件轴向位置的不同高度处，各标准平面源之间的间隙处均充满活性碳。
优选地，所述固定装置为定位圆环，所述定位圆环的外径与活性炭容纳部件的内径匹配。
优选地，所述定位圆环是系列高度相同或不同的圆环，其位于活性炭容纳部件的同一径向位置处，以上下堆叠的方式位于活性炭容纳部件内。
优选地，所述定位圆环的个数与标准平面源的分布层数对应，定位圆环的高度与标准平面源位于活性炭容纳部件的轴向位置的高度对应。
优选地，位于活性炭滤盒内与探测器探头最接近的定位圆环，其上方置有相应活度的标准平面源；该标准平面源上方为相应高度(与131I吸附深度或指数分布参数对应)的活性炭；其他层定位圆环、标准平面源及活性炭分布皆按照此方式堆叠。
优选地，所述标准平面源为薄膜源、滤膜源、滤纸源。
优选地，所述标准平面源为滤纸源。
优选地，所述标准平面源为圆片形，其外径与定位圆环外径一致。
优选地，所述系列标准平面源在一个活性炭滤盒中分布的层数为5～20层。
优选地，所述系列标准平面源在活性炭滤盒内的分布间隔与指数分布参数对应。
优选地，所述系列标准平面源在活性炭滤盒中的分布间隔为2mm～5mm。
优选地，所述活性炭置入活性炭滤盒时，先进行除静电操作。由于将相应高度的活性炭置入标准平面源上方时，因活性炭量少、静电吸附，导致操作不便，此时可以先除静电操作。
所述定位圆环的材质采用与活性炭滤盒内活性炭容纳部件密度相近的材料制备，厚度视定位深度确定，优先选用滤盒内环相同材料。
标准平面源的定位深度由活性炭滤盒高度、指数分布参数、标准平面源数量确定，指数分布参数较大的可选用较小间距，指数分布参数较小时可选用均匀间隔。填充活性炭的性质和堆积密度应与所模拟的活性炭滤盒接近，优先选用所模拟活性炭滤盒源内的活性炭。
(三)有益效果
采用本公开提供的含有指数分布131I的活性炭滤盒源制备方法，该方法是为了解决常规的活性炭滤盒校准时存在的不确定度较大的问题，实现了其活度定值合成标准不确定度约1％，指数分布参数合成标准不确定度约5％的有益效果。同时，本公开提供的方法通过在活性炭滤盒的不同深度处直接放置标准平面源，无需大型碘室及气体制备装置。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本公开作进一步阐述。
实施例1
一种含有指数分布131I的活性炭滤盒源的制备方法，该方法的步骤包括：
(1)所要校准的活性炭滤盒的指数分布参数为α＝0.32mm-1，总活度A＝50000Bq。按照计算和设计，采用131I标准溶液制备10片滤纸源作为系列标准平面源，厚度为0.2mm，活度值分别为：23476.2Bq、12279.6Bq、6593.9Bq、3593.6Bq、1830.2Bq、937.4Bq、503.0Bq、248.5Bq、144.1Bq、77.7Bq；
(2)将上述标准平面源置于定位圆环内，定位圆环上方放置活性炭。平面源的中心位置分别定位至活性炭滤盒源探头方向距离0mm、2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm处，在活性炭滤盒中分布层数共10层；
(3)定位标准平面源时，先对活性炭进行除静电操作。然后在两层源之间分别填充2.4g活性炭，2.4g是按所模拟滤盒的堆积密度计算的1.8mm间隔厚度中的活性炭质量，实际加入量为：2.4026g、2.4010g、2.3992g、2.4005g、2.3972g、2.4009g、2.3970g、2.4031g、2.4026g；
(4)经代数求和，所制备指数分布活性炭滤盒源的总活度A为49684.2Bq，经活度-深度拟合，指数分布参数α为0.3196mm-1，与设计值A＝50000Bq，α＝0.32mm-1，偏差分别为-0.63％和-0.13％，验证了制备方法的可行性。
实施例2
一种含有指数分布131I的活性炭滤盒源的制备方法，该方法的步骤包括：
(1)所要校准的活性炭滤盒的指数分布参数为α＝0.8mm-1，总活度A＝10000Bq。按照计算和设计，采用131I标准溶液制备5片薄膜源作为系列标准平面源，厚度为0.2mm，活度值分别为：8200.3Bq、1610.3Bq、320.7Bq、13.5Bq、0Bq；
(2)将上述标准平面源中心位置分别定位至活性炭滤盒源探头方向0mm、2mm、5mm、9mm、20mm处，在滤盒内的分布层数为5层；
(3)定位标准平面源时，先对活性炭进行除静电操作。然后在两层源之间分别填充活性炭，所填充活性炭质量是按照间隔厚度及堆积密度计算确定，实际加入量为：2.4022g、3.6043g、4.7986g、13.2052g；
(4)经代数求和，所制备指数分布活性炭滤盒源的总活度A为10006.3Bq，经活度-深度拟合，指数分布参数α为0.8155mm-1，与设计值A＝10000Bq，α＝0.8mm-1，偏差分别为0.06％和1.9％。
实施例3
与实施例2不同的是，标准平面源为滤膜源。
Claims (13)
1.一种含有指数分布131I的活性炭滤盒源制备方法，其特征在于，该方法是按照所要校准的含有指数分布131I的活性炭滤盒源的总活度及指数分布参数，将所需活度的131I标准平面源置入活性炭滤盒内的不同位置处，各标准平面源之间的间隙处均充满活性碳。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法是参照所要校准的含有指数分布131I的活性炭滤盒源的总活度及指数分布参数，计算并设计标准平面源的分布层数、轴向位置及每层相应活度；将131I标准溶液制备成与每层相应活度一致的系列标准平面源，并采用固定装置将其固定于活性碳滤盒内的活性炭容纳部件轴向位置的不同高度处，各标准平面源之间的间隙处均充满活性碳。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固定装置为定位圆环，所述定位圆环的外径与活性炭容纳部件的内径匹配。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位圆环是系列高度相同或不同的圆环，其位于活性炭容纳部件的同一径向位置处，以上下堆叠的方式位于活性炭容纳部件内。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述定位圆环的个数与标准平面源的分布层数对应，定位圆环的高度与标准平面源位于活性炭容纳部件的轴向位置的高度对应。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，位于活性炭滤盒内与探测器探头最接近的固定装置，其上方置有相应活度的标准平面源；该标准平面源上方为与131I吸附深度或指数分布参数对应的相应高度的活性炭；其他层固定装置、标准平面源及活性炭分布皆按照此方式堆叠。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述标准平面源为薄膜源、滤膜源、滤纸源。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述标准平面源为滤纸源。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述标准平面源为圆片形，其外径与定位圆环外径一致。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系列标准平面源在一个活性炭滤盒中分布的层数为5～20层。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系列标准平面源在活性炭滤盒内的分布间隔与指数分布参数对应。
12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系列标准平面源在活性炭滤盒中的分布间隔为2mm～5mm。
13.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，活性炭置入活性炭滤盒时，先进行除静电操作。
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