EJ 中华人民共和国核行业标准 EJ/T 1010-96 上海市技术蓝督情报研究所 登迎号QT973748 α、β放射性气溶胶监测仪 校准与氨子体补偿有效性 的检验方法 1996-04-18发布 1996-08-01实施 中国核工业总公司：发布 中华人民共和国接行业标准 α、β放射性气溶胶监测仪 EJ/T1010-96 校准与氢子体补偿有效性的检验方法 本标准规定了放射性气溶胶监测仪的校准与氧子体补偿有效性的检验方法与要求，以 及检验用气溶胶的有关特性。 本标准适用于场所、排出流和环境的辐射防护监测的各种放射性气溶胶监测仪。 2引用标准 "!GB/T.7165.2气态排出流（放射性）活度连续监测设备第二部分 气溶胶排出流监 ！测仅的特殊要求 ：EJ/T587:放射性气溶胶污染测量仪和监测仪 术语 与放射性气溶胶污染测量仪和监测仪有关的一般术语见·GB/T7165.2和EJ/T587。 3.空气动力学直径 某个气溶胶粒子在空气中沉降时的滑流末速度，与一个密度为1g/cm~的球体在相同 的空气动力学条件下沉降时的滑流末速度相等时，此球体直径称为该气溶胶粒子的空气动 力学值径。本标准所涉及的粒子直径都指的是空气动力学直径： 3.2活度中值空气动力学直径（AMAD）： 在某一气溶胶粒子群中，直径大于和小于空气动力学直径的粒子的活度各占其总活度 的一半，则此直径称为该气溶胶粒子群的活度中值空气动力学直径，用AMAD表示。 3.3.标准偏差， 假设气溶胶的活度随粒子直径的对数服从正态分布，儿何标准偏差就等于活度中值直 径与活度随粒径的累积百分份额为16%时所对应的粒子直径之比，亦等于累积百分份额为 84%时所对应的粒子直径与中值直径之比。几何标准偏差用，表示，在正负一个，的粒径 范围内所占的活度份额为总活度的68%。 3.4活度粒度谱、 气溶胶粒子空气动力学直径的分布：对于服从对数正态分布的气溶胶，其粒度分布通常 可用AMAD及其儿何标准偏差确定此时可称为活度粒度谱 3.5自由份额 中国核工业总公司1996-04-18批准 1996-08-01实施 1 EJ/T:1010-96 单位体积空气中未附着在非放射性粒子上的氢子体原子数目占其氢子体总数的百分 比。 3.6附著份额 单位体积空气中附着在非放射性粒子上的氢子体原子数目占其氢子体总数的百分比。 3.7氢子体气溶胶平衡因子 实际存在的短寿命氮子体α潜能与当短寿命氢子体与氢达到平衡时氯子体α潜能之 比。当氢子体与氢处于平衡态时，平衡因子等于1，否则，它将小于1。 3.8参考响应 标准试验条件下，α、β放射性气溶胶监测仪的指示值与被测辐射量约定真值之比，它可 有亦可无量纲。 4检验用人工放射性气溶胶的特性要求 4.1一般特性与要求 在核燃料循环过程中，工作场所中的放射性气溶胶通常由粒径为0.1～10um范围内的 粒子组成。在核事故情况下，环境中放射性气溶胶粒子的直径也太致在此范围内。 具有不同直径的放射性气溶胶粒子在呼吸系统中的穿透能力也不同，因而由气溶胶发 生器产生的用于校准与检验人工放射性气溶胶监测仪的气溶胶粒子空气动力学直径必须能 进行控制和选择。随着监测仪所用的阻留介质、取样头和取样管道的不同，其响应也受到粒 子直径的影响，在设计监测设备时必须尽可能避免这些影响因素。 发生器产生的放射性气溶胶的特性一般可用下列参数描述：活度粒度谱、辐射类型、体 积活度以及粒数浓度或质量浓度。 在有通风和过滤系统的核设施中，气溶胶质量浓度一般为30g·m"，而在多尘城市环 境中质量浓度可能达到数百微克每立方米。由于监测仪（尤其是监测仪）即使对相同大小 粒子的响应也会受阻留介质所收集的粒子质量的影响，所以发生器产生的气溶胶质量浓度 和粒数浓度及其准确度必须已知并可控。 4.2详细要求 . 气溶胶发生器产生的用于校准与检验气溶胶监测仪的人工放射性气溶胶通常应具有如 下特性： 以AMAD给出粒度谱，AMAD值分别为0.4μm和4μm几何标准偏差为.1.3~ 1.5; :! 由于粒子直径已经选定，其比值为10，则这两种直径的粒子质量相差10°倍，因而粒子 受阻留的特性变化范围很大，能使所推荐的直径值适于反映出仪器响应的变化 b.质量浓度与粒度谐相关，对AMAD为0.4um的气溶胶，浓度在30ug·m至几百 微克每立方米之间，对AMAD为.4um的气溶胶其浓度为1img·m"量级 用于产生放射性气溶胶的发射体为"Pu、37Cs或其它放射性核素； d：体积活度变化范圈对Pu为8X10:~12Bg*m-，对37Cs为1~10Bg.m%。 这些值通常应采用参考过滤器对气溶胶进行取样，并测量通过介质的空气流量和沉积 2 EJ/T.1010—96 在介质上的活度而确定的。通常应采用α谱仪测量3°Pu气溶胶活度、谱仪测量137Cs气溶 胶活度，对于纯β放射性核素可用总β计数法测量气溶胶活度。 检验用天然氢子体气溶胶的特性要求 5 5.1一般特性与要求 5.1.1室外、室内和核设施周围都存在着不同浓度的天然氢气及其子体。即使在某一指定 地点，其浓度也随大气条件而变化：在氢（3Rn）的放射性子体(43Po、21*Pb、21BI、2Po、 210TI、210Pb:21°Bi和210Po>中只有短寿命的前4个子体才有时间产生。 部分氮子体的原子附着在非放射性粒子上成为结合态，未附着的部分就处于自由态，该 非放射性粒子可以有各种不同浓度。这些天然放射性气溶胶的特性应由下列参数描述：结合。 态部分的粒度谱，氢及其各个子体的体积活度以及它们的平衡因子，载体气溶胶的粒数浓度 或质量浓度，附着份额和自由份额。 5.1.2气象条件不同，天然氢子体气溶胶的特性参数也不同。可考虑两种极端情况。 5.1.2.1·在几小时内气象条件保持稳定的平静大气 在这种情况下，氢及其子体之间有一个恒定且相当高的平衡因子，的每一子体的体积 活度几乎接近氢自身的体积活度，通常其变化范围为10°10"B·m3。AMAD在0.1~ 0.5μm之间。载体气溶胶质量浓度可达几百微克每立方米。自由份额与附着份额的比例是 可变的，其比值取决于载体气溶胶的粒数浓度或质量浓度及其粒度谱。 5.1.2.2设施内经通风与过滤后的大气 在这种情况下，关然放射性气溶胶的特性参数可为： a.‘AMAD通常比环境气溶胶的低，且与设施内的工作方式有关，AMAD可为0.1um 量级； 通常载体气溶胶质量浓度可为30ugm"量级； 与设施周围大气相似，氮体积活度变化范围可为10°～10"Bq·m， 考虑到核设施中的空气通常每隔4～6h更新和过滤一次，氮子体来不及达到平 d. 衡，故其体积活度不接近氢体积活度，氢最初4个子体体积活度变化范围从几个10-1Bg： m"至：10°Bgm-。这种变化取决于设施外的气象条件和设施内的空气更新速率。 e.：.自由份额和附者份额的比例由载体气溶胶的质量浓度或粒数浓度以及粒度谱决 定： 5.2详细要求 考虑到检验的经济性与气溶胶发生器的技术可行性以及两种不同气象条件的极端情况 的合理兼容性，校准与检验放射性气溶胶监测仪对氢子体补偿有效性和检验监测仪有关特 性用的天然放射性气溶胶通常可具有如下特性： AMAD等于.0.2μm，处于0.1~0.5um之间，几何标准偏差为2； 载体气溶胶的粒数浓度为空气中10~10m， 附着份额的百分数决定于粒数浓度和粒度谱，其变化范围可从百分之几至近百分 之百：对测量正常尘埃大气环境中使用的气溶胶监测仪的检验，附着份额可取约80%。对测 3 EJ/T1010-96 量通风与过滤后空气（如热室）的气溶胶监测仪的检验，可取约50%： d。对于环境大气的平均条件，平衡因子可取约0.4，对于有通风和过滤的大气的平均 条件，平衡因子可取约0.15； e.对于上述两类气溶胶监测仪的校准与检验，短寿命氢子体的总体积活度可取约 40Bg·m"3. 6，监测仪对规定的α、β人工放射性气溶胶响应的检验 6.1目的 检验并确定监测仪对人工放射性气溶胶的参考响应。 6.2测量原理与计算方法 测量大气中人工放射性气溶胶的监测仪通常可以由一定时间间隔内阻留介质收集的人 工放射性气溶胶的总活度或人工放射性气溶胶的体积活度的两种方式给出读数。 6.2.1·总活度读数监测仪 此种监测仪抽取大气中气溶胶，并给出阻留介质收集的人工放射性在一定时间间隔内 的总活度，以Bq表示，亦可用每秒计数(s"")或导出空气浓度小时(DAC·h)表示。 6.2:1.1监测仪参考响应的计算 设总活度读数监测仪的读数以计数率s表示，则仪器对以气溶胶形式沉积在阻留介 质上的放射性核素乙的参考响应为： n:(t) (RA)z= (1) Av.y. 式中：(R)z-—总活度读数监测仪的参考响应 n:(t)——净计数率（即以气溶胶形式注入并沉积在阻留介质上的放射性核素乙产生 的净计数率)，s"l A,-一在检验期间维持恒定值的注入气溶胶体积活度，Bg 一监测仪取样流量，m*s-"， 一取样时间，s。 为了减小确定参考响应的不确定度，必须测量从气溶胶注入的起始到结束这一时间间 隔（0～t）内的净计数，由于气溶胶能穿透阻留介质，所以气溶胶在注火的初始时（R^）z不恒 定，对某一给定的阻留介质，经一段注入时间：后，（R）z才恒定，的长短取决于沉积在阻 留介质上的气溶胶的粒度谱、粒数浓度和质量浓度以及辐射类型。体积活度Av和取样流量 可以维持恒定，经过一段初始时间t；后，（Ra)z、g和Av都可以认为是常数，N.是时间间隔（t 一）内记录的净计数，则仪器参考响应见附录A（补充件）为： 2N (R)2 (2) gAy·(-t) 式中