室内装饰石材所致外照射剂量的估算方法研究
发布时间：2020-07-04 12:07
【摘要】：[研究目的]随着人们生活水平的提高,天然石材越来越多被用作高档办公楼宇以及住房的装饰装修材料。天然放射性核素含量高的石材用于室内装饰装修会增加居民受到的辐射照射,室内装饰装修石材对人体健康可能产生影响的问题已引起广大公众的关注。为快速检测装饰装修用石材中的放射性核素含量,本文基于便携式Y谱仪的测量研究了一种简便的检测手段：为更加准确估算装饰装修石材所致室内的外照射剂量,本文基于蒙特卡罗模拟计算结果建立了一种更加科学的新方法。[研究方法]在综合考虑了便携式γ谱仪的性能、环境本底辐射水平以及常用装饰装修石材尺寸等因素基础上,设计基于便携式γ谱仪测量装饰装修石材中放射性核素含量的检测方案：通过对测量系统的性能评价和比对实验,验证该检测方案的可行性。结合室内空间模型和装饰装修情况,基于蒙特卡罗模拟技术建立石材中天然放射性核素所致外照射剂量率转换系数的计算方法,开展不同装饰装修条件下石材所致外照射剂量率及其空间分布的模拟计算；并通过现场实验测量验证模拟计算的结果。结合不同装饰装修条件下石材所致室内外照射剂量率的蒙特卡罗模拟计算结果及其影响因素,利用最小二乘法拟合方法建立室内装饰石材所致外照射剂量的简单估算模式；并进一步结合单一源外照射剂量约束值对石材放射性核素含量限值进行探讨。[研究结果]本研究建立了一个长、宽和高分别为40、40和60 cm的铅屏蔽室用于开展装饰石材中放射性核素含量的检测,该屏蔽室可屏蔽天然本底辐射约90%；若利用identi-FINDER(?)便携式Y谱仪连续测量24 h,该检测系统对226Ra、232Th、40K三种核素比活度的探测下限分别约为7.7.3.2、19.0 Bq·kg-1。装饰装修石材所致室内外照射剂量率水平,不仅与铺设装饰装修石材的面积、厚度和密度密切相关,而且还与房间大小和铺设位置有关。同一室内铺设不同的石材时,随着石材铺设面积、厚度、密度的增加,外照射剂量率将不断增加；铺设相同种类和面积的石材时,随着房间面积的增大,石材所致外照射剂量率有逐渐减小的趋势；在房间地面铺设石材时,外照射剂量率在靠近地面中心处较高,距离石材表面中心越远,外照射剂量率越小；房间地面与墙面均铺设石材时,外照射剂量率在靠近地面的四个墙角处较高,距离墙角越远,外照射剂量率越小。石材所致外照射剂量率的模拟计算结果与实测结果在±20%以内吻合。采用最小二乘法拟合建立的外照射剂量简单估算模式对各种装饰装修条件下石材所致外照射剂量率的估算值与蒙特卡罗模拟计算值最大偏差低于10%。[研究结论]本研究建立的基于便携式γ谱仪检测装饰装修石材中放射性核素含量的方法,具有样品制备简单、操作方便、检测快速等优点,适用于对大量石材样品开展放射性核素含量分类的快速检测。本研究基于蒙特卡罗模拟技术建立的室内装饰装修石材所致外照射剂量率的计算方法,可更加准确且逼真地反映出室内外照射剂量率的水平及其三维空间分布,优于当前的其他计算方法。本研究基于模拟计算结果建立的装饰装修石材所致外照射剂量估算模式,可方便用于估算不同装饰装修条件下石材所致室内的外照射剂量,还可为进一步探讨室内装饰石材中放射性核素含量限值提供更加科学的理论依据。
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R144.1
【图文】：
２．４测量方法与结果分析逡逑２．４．１测量仪器逡逑本研究使用两款便携式丫谱仪，图２－５邋（ａ）是一款产自Ｔａｒｇｅｔ公司的逡逑ｉｄｅｎｔｉ－ＦＩＮＤＥ民口５毕持式Ｎａｌ（ＴＩ）邋丫谱仪（），具有累积剂量、齐幢率、核素识别逡逑和寻找放射源的功能，可检测人工和天然同位素，同时具有高灵敏度和宽量逡逑程的特点，６６２邋ｋｅＶ处能量分辨率为７．５％，能量探测范围１５邋ｋｅＶ￣３０００邋ｋｅＶ逡逑（１０２４道），内置＂７Ｃｓ标准放射源（活度大约５００邋Ｂｑ）可＾文对仪器进行能量自逡逑动校准。图２－５邋（ｂ）是一款由美国Ｄ－ｔｅ化公司推出的便携式放射性同位素分析逡逑仪、福射物质探测仪Ｒａｄ－ＩＤ，该仪器可对现场各种放射性危险物质进行快速、逡逑准确检测，内置四个探测器，包括一个２４．４邋ｃｍ２的大型Ｎａｌ（舰化钢）探测器（集逡逑成高灵敏度光电倍增管），能量范围２０ｋｅＶ￣３０００邋ｋｅＶ邋（４０％道），满足本研究逡逑实验测量的要求。逡逑}瑁ュ义贤迹玻当阈窖酒滓峭计义希玻矗彩笛樽爸么罱捌淦帘涡阅懿馐藻义细荼疚模玻步诩扑憬峁
本文编号：2741108
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R144.1
【图文】：
２．４测量方法与结果分析逡逑２．４．１测量仪器逡逑本研究使用两款便携式丫谱仪，图２－５邋（ａ）是一款产自Ｔａｒｇｅｔ公司的逡逑ｉｄｅｎｔｉ－ＦＩＮＤＥ民口５毕持式Ｎａｌ（ＴＩ）邋丫谱仪（），具有累积剂量、齐幢率、核素识别逡逑和寻找放射源的功能，可检测人工和天然同位素，同时具有高灵敏度和宽量逡逑程的特点，６６２邋ｋｅＶ处能量分辨率为７．５％，能量探测范围１５邋ｋｅＶ￣３０００邋ｋｅＶ逡逑（１０２４道），内置＂７Ｃｓ标准放射源（活度大约５００邋Ｂｑ）可＾文对仪器进行能量自逡逑动校准。图２－５邋（ｂ）是一款由美国Ｄ－ｔｅ化公司推出的便携式放射性同位素分析逡逑仪、福射物质探测仪Ｒａｄ－ＩＤ，该仪器可对现场各种放射性危险物质进行快速、逡逑准确检测，内置四个探测器，包括一个２４．４邋ｃｍ２的大型Ｎａｌ（舰化钢）探测器（集逡逑成高灵敏度光电倍增管），能量范围２０ｋｅＶ￣３０００邋ｋｅＶ邋（４０％道），满足本研究逡逑实验测量的要求。逡逑}瑁ュ义贤迹玻当阈窖酒滓峭计义希玻矗彩笛樽爸么罱捌淦帘涡阅懿馐藻义细荼疚模玻步诩扑憬峁
本文编号：2741108
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