通道式輻射儀在廢舊鋼鐵檢驗中的應用
摘要：隨著核工業的發展以及放射性同位素的廣泛應用，放射性物質進入廢鋼鐵的機會也越來越大，如何對廢鋼進行測量和防范，本文從介紹放射性和放射性安全標準入手，闡述了通道式輻射儀的運行原理及操作方法，投入該設備后帶來的好處。
一、引言
廢鋼鐵是煉鋼的重要原料，特別是電爐煉鋼。近年來，每年全國煉鋼合計需消耗廢鋼鐵約3500～3800萬噸。我國廢鋼鐵來源的主要途徑是生產返回、社會收購和進口廢鋼鐵。生產返回廢鋼鐵一般不涉及放射性問題，而社會收購和進口的廢鋼鐵可能會含有放射性物質。社會收購廢鋼鐵涉及范圍非常廣泛，它包含全國各行各業。隨著核工業的發展以及放射性同位素的廣泛應用，放射性物質進入廢鋼鐵的機會也越來越大。廢鋼鐵中的放射性污染問題必須引起我們的嚴密注意和高度重視。
二、放射性簡介
放射性是放射性物質的一種固有屬性。放射性物質按其來源分為天然放射性物質和人工放射性物質。放射性物質可發射α、β／γ和中子射線。這四種射線對人體有一定的危害，但只有受射線照射達到一定量時，對人體的危害才能顯現出來，放射性的多少用活度來量度。放射性活度單位貝可勒爾，符號Bq。人體或器官接受射線的大小用劑量表示，劑量有吸收劑量，單位戈端，符號Gy，以及劑量當量和有效劑量當量，單位希沃特，符合Sv。目前國家有關標準對職業輻射工作人員和公眾分別規定了年有效劑量當量基本限值為50mSv和1mSv,同時規定了一系列次級限值，包括導出空氣濃度DHC和導出食入濃度DIC。輻射安全部門和環境保護部門的職責就是制定審管制度，要求營運單位采取完善的防護措施對放射源和實踐予以管理，防止放射性物質意外向環境釋放，從而防止工作人員和公眾接受劑量超過限值并使其保持合理可達到的低水平。
三、廢鋼鐵的放射性安全標準
為了保證公眾和環境的安全，國家制定了一系列放射防護標準。有關廢鋼鐵回收再利用的放射安全標準有GB13367《放射源和實踐豁免管理原則》和關于核設施退役放射性材料回收再利用標準《反應堆退役輻射防護規定》。這兩個標準與國際標準接軌。GB13367規定，鋼材的β放射性表面污染≤0.4Bq/cm2，α放射性表面污染≤0.04Bq/cm2在300cm 2上的平均值，經過地方環保部門測量的批準，可以回收再利用。活化產物鐵、鈷、錳，β放射性比活度≤1Bq/g在1000kg中的平均值，可以回爐再利用或直接使用，在1～10Bq /g范圍應進行模型評價。任何利用方案都應保證公眾個人接受劑量小于10μSv/a。GB11850對核設施退役的設備材料回收再利用作了規定。對β／γ輻射體的設備材料，在100 0kg中的平均比活度小于1.5Bq/g或其表面固定性污染水平300cm2上的平均值小于0 .8Bq/cm2，經輻射防護部門測量許可，可送往普通冶煉廠與其它非放射材料一起熔煉，熔煉后的金屬可不受限制再利用。
四、對廢鋼鐵的輻射測量和輻射防范
回收后的廢鋼鐵是否帶有放射性，如果有放射性，其污染水平或比活度是否符合國家標準要求，應該進行測量。在我國，一般情況下回收廢鋼鐵中不會帶有放射性，但回收核設施退役設備或材料時，應經地方環保部門或防護部門測量批準。為了防止意外事件，對從社會或其它行業回收的廢鋼鐵也應進行測量。目前濟鋼采用通道式和便攜式儀器進行測量。
五、通道式輻射安全檢測系統工作原理及操作
1、系統組成：大型戶外探測器4臺，數據中控主機一臺，工業計算機一臺，軟件一套組成；其中每一臺大型戶外探測器都由：大體積塑料閃爍體，光電倍增管，前置放大器，接線端子（帶繼電器）組成。如下圖：
2、工作原理：每一臺戶外探測器都以并聯的形式，戶外探測器將射線通過塑料閃爍體轉換為光信號，再由光電倍增管轉換為電信號，通過前置放大器放大后，通過電纜，傳至數據中控主機。數據中控主機通過串口線與計算機相連接，計算機安裝有專用軟件，該軟件可以采集探測器傳遞來的數據信號，量化后顯示在軟件界面中。還可以掃描總線上連接的探測器，為每一個探測器設置工作電壓，通訊速率等。探測器工作時，會自動為塑料閃爍體加上高壓，該高壓為24V升壓產生。隨著電壓的增大，探測器的靈敏度會大幅度的增加。數據中控主機后端預留兩個聯動接口，均提供220V AC電信號，已經與紅綠燈聯動報警。
3、技術參數及規格
3.1 γ探測能量范圍：40keV～2000KeV；滿足IAEA2006 年發布的《Technical and Functional Specifications for Border Monitoring Equipment》對門式車輛監測系統有關γ射線探測效率的要求；系統誤報警率：＜0.01%；源移動速度不大于8km/h
3.2 NORM 拒絕功能：應具備判別貨物中天然放射性核素的功能；系統靈敏度一致性：監測區域高度方向的γ 靈敏度的變化：≤40%。
3.3 工作溫度：﹣40℃～50℃；工作濕度范圍：0～95%不結露
3.4可連續錄像； gamma探頭報警上限：無車輛時1000cps，有車輛時1500cps；對應NBR算法報警：無車輛時30%，有車輛時20%；報警自動打印。
4操作程序
4.1 SGSII程序運行時界面如下圖：
軟件啟動后，系統會進入自動獲取本底狀態，持續10s
獲取本底后，系統自動進入測量模式，開始進行測量
4.2 實時狀態圖標含義：
背景輻射監測中無其他物體 背景輻射值超過設置的警報值
物體輻射監測 物體的輻射值超出警報值 背景監測過程中有物體進入
4.3如果在背景輻射測量過程中，紅外探測器檢測到有車輛進入，那么背景輻射測量將會停止。因為車輛的存在很有可能會改變背景輻射值，所以只有等車輛離開后才能繼續進行背景輻射的測量。
車輛通過儀器通道時,紅外傳感器會測量移動速度,儀器自動會進入快速輻射監測掃描狀態.
A 掃描結果,無報警時,車輛放行通過.
B 掃描結果有報警時,
4.5 出現報警畫面
讓該車輛重新進行一次輻射掃描.如果第二掃描無報警, 應認為第一次報警系車輛通過時對探頭空間本底干擾所致. 如果第二次仍有報警, 該車輛極其可疑放射性超標. 應當進一步進行核查確定究竟是何原因引起輻射監測超標.
如果是人工放射性核素引起放射性超標,則要用便攜式輻射檢測儀確認放射源的位置和強度, 并且通知有關部門進行后期的分離安置處理.
如果是僅僅是本底較高天然性輻射造成的輻射超標影響,可以考慮放行,但應記錄備案.
六、使用通道式輻射儀的好處
該設備投入使用后，一是能夠探測進廠廢鋼中有無混裝放射源和受過大劑量射線輻射而污染過的廢鋼溶入產品中；二是能夠預防因過量的放射性物質進入人體而引發的急性和慢性的放射病。三是能夠滿足濟鋼產品使用單位在核查評估濟鋼作為供應商的資格時提出的對進廠原料、廢鋼和出廠產品進行輻射物檢測的要求。
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