NH-UAV无人机航空辐射监测系统的最小可探测活度浓度研究
核安全是核电可持续发展的前提保障。采用无人机进行核事故环境监测是一种快速有效的核应急手段。为了预判 NH-UAV无人机航空辐射监测系统在重大核事故下的适用性及探测性能，本文以福岛核事故为研究背景，开展了NH-UAV系统处于核事故不同阶段的探测效率刻度及最小可探测活度浓度研究。 针对NH-UAV系统处于核事故早、中及后期的放射性测量，本文分别建立了三个监测模型： 1）核事故早期，考虑放射性污染仅来自大气环境中的放射性烟羽，研究了NH-UAV系统处于不同核事故、非均匀源项、不同水平探测位置、不同源项尺寸及不同环境活度浓度条件下双探测器的探测效率刻度及最小可探测活度浓度，并探讨了提高双探测器系统探测能力的措施； 2）核事故中期，考虑放射性污染同时来自大气环境中的放射性烟羽云及在地表的放射性沉降，研究了NH-UAV系统处于不同飞行高度、不同水平探测位置及不同源项尺寸条件下双探测器的探测效率及最小可探测活度浓度； 3）核事故后期，考虑放射性污染的贡献仅来自于地表的放射性沉降，模拟NH-UAV系统处于不同飞行高度、不同水平探测位置及不同源项尺寸条件下HPGe探测器的最小可探测限及LaBr3探测器的最小可探测活度浓度。 研究结果表明，NH-UAV系统适用于类似福岛核事故及切尔诺贝利核事故这样重大放射环境中；NH-UAV系统可以工作于非均匀放射源项环境中；HPGe探测器存在测量阈值，对于364 keV及662 keV能量的γ射线的活度浓度测量阈值分别为236 Bq m-3及609 Bq m-3，而LaBr3探测器的最小可探测活度浓度不随外界环境中活度浓度的变化而改变；随着NH-UAV系统飞行高度的攀升，HPGe探测器的对核素的探测性能逐渐变好，而LaBr3探测器对核素的探测性能逐渐下降；NH-UAV系统越靠近源项中心，HPGe探测器的探测能力越低，而LaBr3探测器的探测能力变化正好相反；随着放射性源项尺寸的增加，HPGe探测器的探测灵敏度逐渐变差，而LaBr3探测器的探测灵敏度逐渐变好；增加系统的测量时间是提升双探测器探测性能的有效措施，同时，为HPGe探测器增加屏蔽体厚度也是降低其探测限的良好方法。 本文的研究结果为处于核事故环境下的NH-UAV系统的活度浓度计算及其探测性能评价提供了数据支持，并为该系统的原位测量提供了参考建议。
核事故;HPGe探测器;LaBr3探测器;活度浓度;探测性能
南京航空航天大学
硕士
辐射防护及环境保护
陈达
2016
中文
TL816.2
93
2017-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）