Page 88 - 电力与能源2021年第二期
P. 88

2 3 6                   于   淼, 等: 核电厂化学分析仪器的应用现状及选型分析

              反馈, 同时也需进行差异性分析, 不同堆型对应的                         电倍增管最佳探测范围内的光脉冲, 闪烁液溶质
              水质参数个别会有较大的区别。                                   的浓度一般在 1% 以下。计数瓶的种类主要有玻
                   ( 3 ) 主动与各仪器代理商进行联系, 邀请他们                   璃瓶、 塑料瓶、 石英玻璃瓶和聚四氟乙烯瓶, 这四
              到现场做技术交流, 了解不同品牌、 不同型号仪器                         类计数瓶各有千秋。玻璃瓶有好的能见度、 化学
              的优缺点以及各自在行业内的应用情况; 同时对                           惰性和不被溶剂侵蚀; 塑料瓶本底低, 易于处置,
              实验室仪器采购方面的预算也有一定了解。                              更安全; 其他两类也有好的性能, 但成本较高。国
                                                               内核电厂主要使用美国 PE 公司( 目前被铂金埃
              2  核电主要化学分析仪器应用现状及选
                                                               尔默收购) 的 Quantulus1220 和 TriCarb 系列产
              型指导
                                                               品, Quantulus1220 设备的市场占有率偏高, 上海
              2.1  放射性检测仪器                                     新漫 传 感 技 术 研 究 发 展 有 限 公 司 SIM-MAX
                   放射性检测仪器主要完成三大功能, 即一回                       LSA3000 、 日本 Aloka 厂 家、 芬 兰 Hidex 厂 家 尚
              路放射性物质检测、 一次侧向二次侧泄漏放射性                           未进入核电市场。 H-3 、 C-14 测量过程中应重视
              物质检测、 流出物放射性物质检测, 主要测量总                          闪烁夜的选择、 样品与闪烁夜混合体积比例的选

              β 、 总γ 、 各种核素、 H-3 、 C-14 等。                     择、 测量时间对检测限的影响等因素。此外, 对于
                   各种核素及总γ 的测量在核电厂中主要通过                        一回路 C-14 的测量, 因高浓度 H-3 的干扰, 核电
              高纯锗探测器来完成。同轴型高纯锗探测器分为                            采用酸解洗气、 加过硫酸铵氧化的方法对样品进
              P 型 和 N 型, 核 电 厂 要 求 测 量 的 能 量 范 围 为             行处理, 将样品中所含的无机碳和有机碳转化为
              100keV-2000keV , P 型探测器即满足要求, 此 外                二氧化碳, 通过氮气吹扫后用无机碱液吸收( 这些
              价格便宜、 能量分辨和锋形好, 因此核电厂广泛采                         步骤通过美国 O.I. 的总有机碳分析仪完成), 吸
              用 P 型高纯锗型探测器。对于高纯锗型探测器                           收液 加 闪 烁 液 制 样 后, 在 液 闪 上 进 行 C-14 的
              重要的性能指标是能量分辨率和相对探测效率,                            测量。
              但两者不可兼得, 能量分辨率高, 则相对探测效率                             总 β 的测量。核电厂流出物中总             β 目前采用
              低; 能量分辨率低, 则相对探测效率高。核电厂采                         低本底 α , 计数器进行测量( 核电厂化学监督大
                                                                       β
              用探测效率大于 30% 的探测器, 对于低水平放射                        纲中很少有对总α 的测量要求)。目前总α 、 总                  β
              性核素样品的测量采用延长测量时间的办法进行                            计数器的测量原理主要分为流气式、 闪烁体和半
              测量。能量分辨率即 Co 源 1.332MeVγ 射线全                     导体型。该类仪器关注的性能参数主要有α , 探
                                 60
                                                                                                      β
              能峰峰高一半处的宽度值, 用 FWHM 表示, 一般                       测效率, α , 本底计数。半导体型检测仪效率性
                                                                       β
              要求小于1.85keV 。对于核电厂中仅需要测量总                        能和本底性能优于流气型和闪烁体型, 而且体积
              γ的样品, 则采用探测相对效率较高的 NaIγ 谱仪                       小、 重量轻、 便于维护, 但价格昂贵            [ 2 ] 。闪烁体型
              完成。目 前 采 购 的 主 要 厂 家 有 美 国 的 奥 泰 克               检测仪本底计数较高, 同时存在α , 探测道干扰,
                                                                                             β
              ORTEC 和堪培拉 CANBERRA ( 现被 Mirion 收                应用较少。流气式总α 、 总          β 检测仪市场占有率
              购)。                                              高, 技术成熟、 价格低廉, 本底计数率低、 探测效率
                   H-3 、 C-14 的测量。 H-3 、 C-14 因其发射低能           适宜, 为主流仪器。核电厂中采购应用的主要有
              β 射线, 所以核电厂中采用液闪的方法进行测量。                         美国 ORTEC 公司的 MDS-4 流气式正比计数器、
              该方法具有灵敏度高、 探测效率高( 4π 立体角的                        德国伯托 LB770 低本底总α 、 总        β 测量仪、 美国堪
              几何效率)、 操作简便的优点, 不足之处在于存在                         培拉的 HY1208 半导体型低本底总α 、 总             β 测量
              淬灭效应。液闪的性能指标是用探测器、 测量控                           仪、 北京 261 核仪器厂的 BH1216 低本底α , 测
                                                                                                      β
              制单元、 闪烁液、 计数瓶进行综合评价的                [ 1 ] 。探测    量仪。
              器的选择主要关注降低本底和噪声的方法。如                                 此外, 辐射监测仪表国外的厂商以 ORTEC 、

              20 世纪 80 年代, PE 公司推出的 Quantulus1220              堪培拉、 Thermo 、 Mirion 、 德 国 伯 托、 美 国 PE 为
              产品, 采用了重屏蔽和反符合环探测器来降低本                           主, 国内的供应商主要有北京 261 核仪器厂、 西安
              底和噪声。闪烁液的选择主要关注其在溶剂中是                            核仪器厂、 重庆建安仪器厂, 原子能院、 中辐院、 总
              否有足够高的溶解度, 荧光效率, 以及能否发射光                         装防化院、 陕西卫峰、 上海申核等, 通过这些分析
   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93