便携式X-γ剂量率仪测量不确定度的评定论文_ 秦欢, 王桂花, 桑文娟

山东省核与辐射安全监测中心

【摘要】 目的 为更科学合理的评定便携式X-γ剂量率仪测量结果的准确性,计算出测量不确定的结果。方法 根据便携式X-γ剂量率仪测量空气比释动能率计算公式,结合不确定度原理,建立便携式X-γ剂量率仪测量不确定度理论分析模型,分析其不确定度来源且评定其不确定度。结果

根据本文提到的评定方法,计算其中一台便携式X-γ剂量率仪测量结果的合成标准不确定度为4.35nGy/h。结论 对便携式X-γ剂量率仪测量不确定度进行了评定,并结合实例明确了实际测量时计算不确定度的方法。

【关键词】 便携式X-γ剂量率仪;不确定度;评定

Abstract:Objective More scientific and reasonable assessment of portable X-γ dose rate meter measurement results of the accuracy。

Methods Based on the principle of uncertainty, the theoretical analysis model of air kerma rate was established, and the uncertainty source was analyzed and its uncertainty。Results According to the assessment method mentioned in this article,The synthetic standard uncertainty for calculating the measurement results of one of the portable X-γ dose rate meters is 4.35nGy/h。Conclusion Understand the method of calculating the uncertainty when using the portable X-γ dose rate meter to measure air kerma rate。

Key words:Portable instrument;uncertainty;Evaluation

在核与辐射环境监测领域,普遍使用便携式X-γ剂量率仪来测量空气比释动能率。便携式X-γ剂量率仪的应用非常广泛,主要用于医疗卫生部门、建筑材料、工业探伤、铀矿山、核设施以及核技术应用单位等辐射环境测量。为保证测量数据的准确性和有效性,国家对测量数据的质量控制要求越来越高。在以往的测量中,都是用误差的形式来表示数据的准确性和有效性[1-2],而现在为了更科学的表述,除了使用误差外还在结果中引入不确定度来表示数据的准确性和有效性。因此对使用便携式X-γ剂量率仪来测量空气比释动能率的结果进行不确定分析显得非常重要。

目前便携式X-γ剂量率仪型号主要有FH40G型、RSS131型、BH3103A型和6150AD型等,本文对FH40G型和6150AD型便携式X-γ剂量率仪测量不确定度进行了实例分析。

1 不确定度的评定过程

不确定度的评定过程如图1所示[3]

2 建立不确定度分析模型

使用便携式X-γ剂量率仪测量空气比释动能率的公式为:

式中:—空气比释动能率,nGy/h;k1为转换因子,默认为1;k2 —修正因子,由仪器检定证书给出;— n次读数的平均值,nGy/h;— 仪器本底读数,nGy/h。

由式(1)可见,对空气比释动能率测量结果有影响的主要因素为:k2、和。

由于k2、和互不相关,空气比释动能率的测量结果合成标准不确定度计算公式为[5] :

3 不确定度分量量化分析

3.1不确定度分量

k2的不确定度可从仪器的检定证书中查出记为u1 。

3.2不确定度分量

的不确定度可通过多次测量用统计方法求得,记为u2 。实际测量时,用X-γ剂量率仪进行连续n次测量,其实验标准差s为:

3.3不确定度分量

本单位仪器的本底测量每个检定周期内进行一次,一次测量n(n≥50)个数据,n次测量数据的平均值可以作为当地的本底值。其标准不确定

4实例分析

本单位便携式X-γ剂量率仪型号有FH40G型、FH40G-10型、BH3103A型和6150AD型,本文以FH40G型(编号为:JC08-07-2007)便携式X-γ剂量率仪进行如下实例分析。

4.1 FH40G型便携式X-γ剂量率仪测量不确定度计算结果

该仪器每年在中国计量科学研究院进行检定,通过查找其最近的检定证书,校准因子为1.15,=0.05(k=2)。

不确定度分量和的计算结果分别见表1和表2。

通过查找该仪器检定证书,k2=1.15,分别代入c1、c2、c3,求得:

c1 =87.5,c2=1.15,c3=-1, 从而求得合成标准不确定度为4.54,扩展不确定度为:U=9.1(k=2)。

5结束语

本文结合不确定度原理,建立测量空气比释动能率的理论分析模型,分析其不确定度来源,评定其不确定度,较好的解决了传统评价空气比释动能率测量结果的单一性。由于每台仪器的性能不同,各地环境地表空气比释动能率的波动也不相同,各地本底响应及其波动性更不相同,在实际测量时,只要将测量值代入公式中即可。

参考文献:

[1] 潘自强.《电离辐射环境监测与评价》[M].北京:原子能出版社,2007.

[2] 陆申龙,曹正东.大学物理[J].1999,18(1):32.

[3] 柯瑞华.化学成分测量不确定度的评定[J].冶金分析.2004.

[4] 国家环境保护局.GB/T14583-1993《环境地表γ辐射剂量率测定规范》[S].

[5]李志强,肖德涛,赵桂芝,单健,吴喜军,周青芝.氡析出率快速测量的不确定度评定[J].核技术.2017.

论文作者: 秦欢, 王桂花, 桑文娟

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第08期

论文发表时间:2019/9/10

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便携式X-γ剂量率仪测量不确定度的评定论文_ 秦欢, 王桂花, 桑文娟
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