水体放射性在线监测系统设计和分析方法研究
随着核技术的发展，人们周围的核活动也日益增多，在造福社会的同时也出现了放射性污染的问题。当铀矿和放射性伴生矿、工厂、核电站等设施排放的放射性废液流入到周围水体后，会对周围水体环境安全和生态平衡造成了一定的影响。因此，水体放射性监测方法研究得到重视。现阶段国内对水体放射性监测系统的搭建还不够完善，对内陆水体和海洋水体的监测常用现场调查采样方法和实验室能谱分析方法。但这两种方法由于采样周期较长、操作步骤繁琐、测量分析时效性较差等原因，使得监测结果不能实时的反映目标水域的放射性水平。 论文结合当前水体放射性监测研究的现状，针对内陆水体放射性水平的监测，分别开展了基于NaI(Tl)探测器和HPGe探测器的水体放射性监测系统设计与分析。论文首先设计了基于10cm×10cm×40cm的NaI(T1)探测器的水体γ放射性监测系统，通过使用蒙特卡罗数值方法对系统探测部分进行优化设计分析，最终确定系统铅屏蔽体的厚度为10cm，铅箱内部尺寸为64×64cm。结合水体中天然放射性核素平均浓度，模拟计算了Ra(U)系、Th系、K的天然放射性仪器谱，分别计算了放射性核素131I、137Cs、60Co的探测灵敏度、最小可探测活度和最小可探测浓度。 同时论文设计了基于HPGe探测器的水体γ放射性监测系统，该监测系统是通过抽水的方式进行水体放射性实时监测的。论文设计了系统尺寸，并使用蒙特卡洛数值方法计算了探测系统对40K、131I、137Cs、60Co的探测效率。根据设计参数，搭建了监测系统，并对系统各项指标进行了测试。通过测量KCl溶液计算了40K的探测效率，模拟和实验的探测效率偏差小于2.3％。根据模拟仪器谱和探测效率，分析了系统对放射性核素131I、137Cs、60Co的探测灵敏度、最小可探测活度和最小可探测浓度。 论文最后考虑了放射性污染物在水体中的一维和三维瞬时扩散模型，模拟分析了在特定条件下水体中放射性物质的扩散模型，并建立了在特定状态下监测点放射性物质浓度与源头浓度的关系，为监测系统的安装提供依据，也为今后相关水体放射性的溯源提供参考和借鉴。
水体放射性;在线监测系统;抽水方式;扩散模型
成都理工大学
硕士
辐射防护及环境保护
张庆贤
2018
中文
X84
55
2018-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）