Luftbårne partikler radioaktivitet overvågning

Kontinuerlig partikler luft skærme har været brugt i årevis i nukleare anlæg for at vurdere luftbårne partikler radioaktivitet. I nyere tid kan de også anvendes til at overvåge folk i deres hjem for tilstedeværelsen af ​​menneskeskabte radioaktivitet. Disse skærme kan bruges til at udløse alarmer, der angiver for personale, at de skal evakuere et område. Denne artikel vil fokusere på CPAM brug i atomkraftværker, i modsætning til andre nukleare anlæg brændstof-cyklus, eller laboratorier eller offentlige sikkerhedsapplikationer.

I kernekraftværker, der CPAMs anvendes til måling af udgivelser af april fra anlægget, overvågning niveauer af ÅOP for beskyttelse af ansatte ved anlægget, overvågning luften i reaktoren indeslutning struktur til at registrere lækage fra reaktorsystemer, og for at styre ventilatorer, når ÅOP niveauet har overskredet en bestemt tærskel i ventilationssystemet.

Introduktion

CPAMs bruge en pumpe til at trække luft gennem et filtermedium til at indsamle luftbårne partikler, der bærer meget små partikler af radioaktivt materiale; luften selv ikke er radioaktivt. Det partikelformige materiale kan radioaktive være naturligt, f.eks radonhenfaldsprodukter eller menneskeskabte, som regel fission eller aktiveringsprodukter, eller en kombination af begge. Der er også "gasmonitorer", som passerer luften gennem et prøvekammer volumen, som ses kontinuerligt ved en strålingsdetektor. Radionuklider, der opstår i gasform indsamles ikke på CPAM filteret i nævneværdigt omfang, således at der er behov for et separat overvågningssystem for at vurdere disse nuklider koncentrationer i stikprøven luft. Disse gas skærme er ofte placeret nedstrøms en CPAM således at enhver partikler i stikprøven luft indsamlet af CPAM og vil således ikke forurene gasmonitoren stikprøve kammer.

Overvågning vs. prøveudtagning

I overvågningen, er regionen af ​​aflejring af dette materiale på filtermediet kontinuerligt synlig stråling detektor, sideløbende med samlingen. Dette er i modsætning til et prøveudtagningssystem, hvor det luftbårne materiale opsamles ved at pumpe luft, sædvanligvis ved en meget højere flowhastighed end volumetrisk en CPAM, gennem en samling medium for nogen tid, men der er ingen kontinuerlig strålingsmåleudstyr; filtermediet fjernes periodisk fra sampler og taget til et separat strålingsmåleudstyr system til analyse.

Generelt har prøveudtagning bedre detektionsfølsomhed for lave niveauer af luftbåret radioaktivitet, på grund af den meget større totale volumen af ​​luft, som passerer gennem filtermediet over sampling interval og også på grund af de mere sofistikerede former for kvantitativ analyse Såsnart filtermediet fjernes fra sampler. På den anden side, overvågning med CPAMs giver næsten realtid luftbårne radioaktivitet indikation. Det er almindelig praksis at henvise til "samplede" luft, selv når vi diskuterer en CPAM, dvs i modsætning til "overvåget" luft, hvilket ville strengt, være mere korrekt.

CPAM typer

Der er to store typer af CPAMs, fast-filter og flytte-filter. I førstnævnte, er filtermediet ikke bevæger sig, mens den luftbårne materiale opsamles. Sidstnævnte type har to hovedvarianter, det rektangulære deposition område og den cirkulære vindue. I begge typer CPAM den samplede luft trækkes af en pumpe via rørsystemet på skærmen op til strukturen, der holder filtermediet. Det er vigtigt at bemærke, at CPAM pumper er specielt konstruerede til at opretholde en konstant volumenhastighed.

Når luften passerer gennem indsamling medium, partikler aflejres på filteret i enten en rektangulær eller cirkulært mønster, afhængigt af instrumentets udformning, og derefter luften fortsætter på sin vej ud af skærmen. Hele afsætningsområde, uanset dens geometriske form, antages at blive set af en strålingsdetektor af en type egnet til nuklid pågældende.

Moving-filter monitorer anvendes ofte i anvendelser, hvor belastningen af ​​filtermediet med støv er et problem; denne støvbelastning reducerer luftstrømmen over tid. Antages det bevægelige filter opsamlingsmediet at bevæge sig over det berørte område med en konstant, kendt hastighed. Denne sats er ofte etableret på en sådan måde, at en rulle af filteret båndet vil vare omkring en måned; en typisk filter bevægelse er omkring en tomme per time.

Den rektangulære-Vinduet bevæger filter skærm vil blive betegnet som RW og cirkulæret, CW. Fast filter er FF.

CPAM applikationer: spildevand overvågning

CPAMs anvendes til at overvåge luften spildevand fra nukleare anlæg, især kraftreaktorer. Her er målet at vurdere mængden af ​​visse radionuklider i udslippet fra anlægget. Real-time måling af meget lave koncentrationer frigivet af disse faciliteter er vanskelig; en mere pålidelig måling af den totale radioaktivitet frigivet over nogle tidsinterval kan i nogle tilfælde være en acceptabel fremgangsmåde. I spildevand overvågning, er en prøve af luften i anlægget stakken udtages og pumpet ned til CPAM placering. Dette samplet luft i mange tilfælde må rejse en betydelig afstand gennem rørledninger. Ekstraktion og transport af partikler for CPAM at måle på en sådan måde, at målingen repræsenterer, hvad der bliver frigivet fra anlægget er udfordrende.

Der er spildevand til overvågning i både 10CFR20 og 10CFR50; Tillæg B til den tidligere og tillæg I til sidstnævnte er særligt vigtige. 10CFR50 Appendiks A hedder:

Også Regulatory Guide 1,21, Måling, evaluering og rapportering Radioaktivitet i fast affald og udslip af radioaktive materialer i flydende og gasformige udslip fra Light-vandkølet kernekraftværker er yderst relevant for denne CPAM ansøgning.

CPAM applikationer: vurdering erhvervsmæssig eksponering

For vurdering erhvervsmæssig eksponering, kan CPAMs anvendes til at overvåge luften i en vis mængde, såsom et rum i et nukleart anlæg, hvor personalet arbejder. En vanskelighed ved dette er, at medmindre luften i rummet ensartet blandes, kan målingen foretages på monitoren placering ikke være repræsentativ for koncentrationen af ​​radioaktivt materiale i luften, at arbejderne indånder. Til denne anvendelse CPAM kan være fysisk placeret direkte i opholdszonen rum, eller det kan ekstrakt stikprøven luft fra VVS-system, der tjener dette rum. Følgende dele af 10CFR20 er relevante for kravet om erhvervsmæssig eksponering CPAM programmer: 10CFR20.1003, 1201, 1204, 1501, 1502, 2103.

CPAM applikationer: proces overvågning og kontrol

Strålingsmonitorer generelt har en række anvendelser proces-kontrol i atomkraftværker; en stor CPAM ansøgning på dette område er overvågningen af ​​luftindtaget for anlægget kontrolrummet. I tilfælde af en ulykke, kunne høje niveauer af luftbåren radioaktivitet bringes ind i kontrolrummet ved sin HVAC-system; de CPAM overvåger denne luft og har til formål at opdage høje koncentrationer af radioaktivitet og lukke HVAC flow, når det er nødvendigt.

10CFR50 Appendiks A hedder:

Dette definerer et krav til overvågning af luftindtaget til kontrolrummet, således at grænseværdierne for eksponering, også for eksponering ved indånding, må dog ikke overskrides. CPAMs anvendes ofte til dette.

CPAM applikationer: reaktor lækagesøgning

Lækage fra den såkaldte "reaktor kølervæske pres grænse" er forpligtet til at blive overvåget i atomkraftværker. Overvågning af luftbårne partikler radioaktivitet i reaktoren indeslutning struktur er en acceptabel metode til at opfylde dette krav, og så CPAMs anvendes. Det er sådan, at når primære kølemiddel slipper ind i indeslutningen struktur, visse ædle gas nuklider blive luftbårne, og efterfølgende henfalde til partikler nuklider. En af de mest almindelige af disse par er Cr og Rb; sidstnævnte detekteres af CPAM. Vedrørende den observerede CPAM svar på Rb tilbage til en udsivningen fra det primære system er langt fra trivielt.

Regelgrundlaget for denne CPAM ansøgning findes i 10CFR50:

Trinvise ændringer i reaktor kølervæske lækage kan påvises med at flytte filtermedier til at opfylde de kvantitative krav i USNRC Regulatory Guide 1.45. Den matematiske metode er meget detaljeret, og den fokuserer på tidsafhængig ses indsamlet aktivitet, snarere end koncentration, som f. Metoden, blandt andre funktioner, giver den ønskede faste filter degenereret tilfælde Metoden blev først taget i brug i 1990'erne på et atomkraftværk i USA. Selvom oprindeligt stammer for dominant Kr-88 / Rb-88 i lækket reaktorkølemidlet, er det blevet udvidet til at omfatte Xe-138 / Cs-138 og kan modificeres ved replikation til at omfatte alle N lignende parringer. Yderligere forbedringer til den matematiske metode er blevet foretaget af opfinderen; denne udvikling fjerne behovet for det beskrevne patenterede kollimator apparat til fremstilling kvantitativ vurdering af lækager trinvis ændring, når rektangulære indsamling net er ansat.

Nogle CPAM ansøgning fakta

Betydningen af ​​nuklid halveringstid

Svaret på skærmen er følsom over for halveringstiden af ​​nuklid blive opsamlet og målt. Det er nyttigt at definere en "langlivede" nuklid at have ubetydelig forfald under målingen interval. På den anden side, hvis henfald ikke kan ignoreres, er nuklid betragtes som "kortvarig". Generelt for skærmens responsmodeller nedenfor beskrevne LL respons kan opnås fra SL respons ved at grænserne for SL ligning henfaldskonstanten nærmer sig nul. Hvis der er nogen spørgsmål om, hvilken respons model til at bruge, vil SL udtryk altid finde anvendelse; imidlertid LL ligninger er betydeligt enklere, og derfor bør anvendes, når der ikke er tale om halveringstid.

Ratemeter

Udgangssignalet fra strålingsdetektoren er en tilfældig sekvens af pulser, som regel behandlet af en form for "ratemeter", som kontinuerligt vurderer den hastighed, hvormed detektoren reagerer på radioaktiviteten aflejret på filtermediet. Der er to grundlæggende typer af ratemeters, analog og digital. Den ratemeter output kaldes countrate, og det varierer med tiden.

Ratemeters af begge typer har den ekstra funktion af "udglattende" output countrate skøn, dvs reducere dens variabilitet. Ratemeters skal gøre en afvejning mellem denne nødvendige varians reduktion og deres responstid; en glat output vil have tendens til at halte bagefter en stigning i den sande puls. Betydningen af ​​denne forsinkelse afhænger af anvendelsen af ​​skærmen.

Ambient baggrund

Selv når filtermediet er ren, det vil sige, før pumpen startes der trækker luften gennem filteret, vil detektoren svare den omgivende "baggrund" stråling i nærheden af ​​skærmen. Den countrate at resultaterne fra deponeret radioaktivitet kaldes "net" countrate og opnås ved at trække denne baggrund countrate fra dynamisk varierende countrate, som observeres, når pumpen startes. Baggrunden er normalt antages at være konstant.

Integration tid

Den countrate af skærmen varierer dynamisk, således at en måling tidsinterval skal angives. Desuden er disse integrere enheder, hvilket betyder, at nogle endelig tid der kræves til at akkumulere radioaktivitet på filtermediet. Input til skærmen er i almindelighed en tidsafhængig koncentration i luft på den angivne nuklid. Men for beregningerne nedenfor, denne koncentration vil blive afholdt konstant over dette interval.

Konstant-koncentration tidsbegrænsning

Da koncentrationer som følge af fysiske begivenheder har tendens til at variere med tiden, på grund af fortynding og / eller et nonconstant kilde sigt, er det ikke realistisk at holde koncentrationen konstant for betydelige længder af tid. Således måling mellemrum på rækkefølgen af ​​flere timer er ikke plausibelt med henblik på disse beregninger.

Forældre-afkom; RnTn

Der er situationer, hvor en nuklid aflejret på CPAM filter henfalder til en anden nuklid, og at anden nuklid forbliver på filteret. Denne "forældre-afkom" eller forfald kæde situationen er særlig relevant for såkaldt "radon-thoron" eller naturlige luftbårne radioaktivitet. Den matematiske behandling beskrevet i denne artikel finder ikke denne situation, men det kan behandles ved hjælp af matrix-metoder.

Flere nuklider; superposition

Et andet problem er, at i en kraftreaktor sammenhæng ville det være usædvanligt for en CPAM at indsamle kun en enkelt partikelformet nuklid; mere sandsynligt, at der vil være en blanding af fission produkt- og aktivering produkt nuklider. Modelleringen omtalt i denne artikel mener kun en nuklid ad gangen. Men da strålingen fra hver nuklid er uafhængig af de andre, så at de nuklider stede på filtermediet ikke interagerer med hinanden, skærmen respons er den lineære kombination af de individuelle svar. Den samlede CPAM reaktion på en blanding er således blot overlejringen af ​​de individuelle svar.

Detektortype

De fleste CPAMs bruge enten en Geiger rør, for "grov beta-gamma" optælling, eller en NaI krystal, ofte til enkel single-kanal gamma spektroskopi. Plastic scintillatorer er også populære. Væsentlige, i kraftreaktor applikationer, beta og gamma er stråling af interesse for overvågning partikler. Med andre brændstof-cyklus applikationer, alfa afsløring er af interesse; i dette tilfælde interferens fra RnTn er et stort problem.

Radioaktivt jod overvågning sker ofte ved hjælp af en opsætning partikelformet-skærm, men med en aktivt kul samling medium, der kan adsorbere nogle ioddampe samt partikelformer. Single-kanals spektroskopi er normalt specificeret for jod-skærme. Mere sofistikeret analyse, såsom brugen af ​​HPGe detektorer og multichannel analysatorer kan anvendes, men disse systemer er meget dyre og ikke almindeligt i kommercielle kraftværker.

Dynamisk respons af CPAMs

Detaljerede matematiske modeller, der beskriver den dynamiske, tidsafhængige countrate respons af disse skærme på en meget generel måde præsenteres i og vil ikke blive gentaget her. Ved anvendelse af denne artikel, vil blive sammenfattet nogle brugbare resultater fra, at papir. Målet er at forudsige netto countrate af en CPAM for en enkelt, specifik menneskeskabte nuklid, for et givet sæt betingelser. Forudsagt reaktion kan sammenlignes med den forventede baggrund og / eller interferens, for at vurdere skærmens afsløring kapacitet. De respons forudsigelser kan også bruges til at beregne alarmgrænser, der svarer til passende grænser for koncentrationen af ​​luftbårne radioaktivitet i stikprøven luft.

Modelparametre

De parametre, der anvendes i disse modeller er sammenfattet i denne liste:

  • Tidsinterval; tid; målt fra starten af ​​koncentration trin
  • Koncentration; aktivitet / volumen; Antaget konstant i intervallet
  • Henfaldskonstant; 1 / tid; for det angivne nuklid
  • Mediesamling / fastholdelse effektivitet; omfatter implicit line tab
  • Vindue længde eller radius; længde; konsistente enheder med v
  • Filter hastighed; længde / tid; længde har samme enheder som L eller R
  • Strømningshastighed ; volumen / tid; Antaget konstant i intervallet
  • Effektivitet påvisning tæller / opløsning; implicit omfatter emission overflod

"Linie tab" refererer til de tab af partikler i transit fra et prøvetagningssted til skærmen; dermed koncentrationen målt ville være noget lavere end i den oprindelige samplet luft. Denne faktor er beregnet til at kompensere for disse tab. Prøveudtagningsledningerne er specielt designet til at minimere disse tab, for eksempel ved at gøre bøjninger gradvise modsætning til retvinklet. Der er behov for disse linjer, da i mange applikationer for CPAM kan ikke være fysisk placeret direkte i luftmængden samplet, såsom et atomkraftværk vigtigste stak, eller ventilation luftindtag for anlægget kontrolrummet.

"Emission overflod" henviser til det faktum, at opløsningen af ​​en given kerne af isotop af interesse i CPAM analysen ikke kan resultere i emission af strålingen blive opdaget. Således samlet vil der være nogle brøkdel af de disintegrationer, der udsender stråling af interesse.

Fast-filter model

De respons modeller er baseret på den betragtning af de kilder og tab den deponerede radioaktivitet på filtermediet. Tager det enkleste tilfælde, FF skærm, fører dette til en differentialligning, der udtrykker graden af ​​ændring af skærmen countrate:

Det første led udgør kilden til radioaktivitet fra det samplede luft, og det andet led er tabet som følge af forfald af denne radioaktivitet. En bekvem måde at udtrykke løsningen på denne ligning bruger skalar convolution integral, hvilket resulterer i

Det sidste led tegner sig for enhver oprindelig aktivitet på filtermediet, og er normalt sat til nul. Den indledende countrate af skærmen, før koncentrationen forbigående begynder, er kun, at på grund omgivende baggrund. Hvis afkom radon er til stede, er de antages at være i ligevægt og generere en konstant countrate der tilføjer til den omgivende baggrunden s countrate.

Forskellige løsninger til den tidsafhængige FF countrate følger direkte, når en fusion, tid-afhængighed Q er blevet specificeret. Bemærk, at skærmen flowhastighed Fm antages konstant; hvis det ikke er, og tidsafhængighed er kendt, så er Fm skulle placeres inde integralet. Bemærk også, at den tid, variabel i alle modellerne måles fra det øjeblik, hvor koncentrationen i stikprøven luften begynder at stige.

Moving-filter modeller

For de bevægelige-filter CPAMs, ovenstående udtryk er et udgangspunkt, men modellerne er betydeligt mere kompliceret, på grund af tab af materiale som filtermediet bevæger sig væk fra detektorens synsfelt og forskellige længder af tid, at dele af filtermediet har været udsat for det samplede luft. Den grundlæggende modellering tilgang er at nedbryde de deposition regioner i små differentiale områder og derefter overveje, hvor lang tid hvert sådant område modtager radioaktivt materiale fra luften.

De resulterende udtryk er integreret i hele deposition regionen for at finde den samlede respons. Den RW Løsningen består af to dobbelte integraler, mens CW respons løsningen består af tre triple integraler. En meget vigtig overvejelse i disse modeller er "transittid", som er den tid, der kræves til en differentieret område at krydse vinduet langs sin længste dimension. Som et praktisk anliggende, transittiden er den nødvendige tid til alle differentierede elementer, der var i deposition vinduet ved tiden nul at forlade vinduet.

Denne figur viser konturerne af konstant aktivitet på en CW deposition område, efter at transittiden er udløbet. Filteret bevæger sig fra venstre mod højre, og aktiviteten stiger fra venstre mod højre. De differentielle områder på diameteren har været i deposition vinduet længste og yderst til højre, har været i vinduet, akkumulering aktivitet for hele transittid.

Endelig, for at illustrere kompleksiteten i disse modeller, RW respons for tiden mindre end transittiden er

og også en af ​​de CW trippelintegraler overlejres på konturen plot.

Udvalgte CPAM respons modeller: konstant koncentration

I disse ligninger, k er en konvertering konstant for enheder forsoning. Igen, en meget vigtig parameter for Moving-filter skærme er "transittid", som er vindueslængden divideret med filteret båndhastighed v. Countrate er betegnet med.

Fast-filter, enhver halveringstid

Fast-filter, langlivet

Rektangulære vindue, tid mindre end transittiden T, enhver halveringstid

Rektangulære vindue, tid mindre end transittid T, LL

Rektangulært vindue, tid er større end eller lig med transittiden T enhver halveringstid

Rektangulært vindue, tid er større end eller lig med transittiden T, LL

Cirkulære vindue svar

Eksempel CPAM respons plots

Disse plots viser de forudsagte CPAM countrate svar for disse parameterindstillinger: effektivitet Detection, 0,2; Flowhastighed, 5 kubikfod per minut; Indsamling effektivitet, 0,7; Konstant koncentration, 1E-09 Ci / cc; Rektangulært vindue længde, 2 inches; Cirkulært vindue radius, 1 inch; Media hastighed, 1 inch / time. Koncentrationen vendte trin op til sit konstant værdi, når tiden når 30 minutter, og der er en 100 count per minut konstante baggrund. Bemærk: En mikrocurie er et mål for disintegrationshastigheden eller aktiviteter af en radioaktiv kilde; Det er 2.22E06 henfald per minut.

I LL plot, opmærksom på, at FF countrate fortsætter med at stige. Dette skyldes, at der ikke er nogen væsentlig tab af radioaktivitet fra filtermediet. Rw og CW skærme, på den anden side, nærmer en begrænsende countrate og monitorere respons forbliver konstant, så længe koncentrationen input forbliver konstant.

For SL plot, alle tre monitor svar nærmer et konstant niveau. For FF skærm, dette skyldes kilde- og tab vilkår bliver lige; idet Rb har en halveringstid på ca. 18 minutter, tab af radioaktivt materiale fra filtermediet er betydelig. Dette tab sker også på RW og CW skærme, men der, tab som følge af filteret bevægelsen spiller også en rolle.

I begge plots, tilsættes Poisson "støj" og en konstant forstærkning digitalt filter anvendes, efterligne countrate svar, som de ville blive observeret på en moderne CPAM. De vandrette stiplede linjer er de begrænsende countrates beregnet ud fra ligningerne angivet i det foregående afsnit.

Også i begge parceller de transittider er angivet; Bemærk at disse tider er målt fra starten af ​​koncentrationen, på tidspunktet 30 minutter, ikke fra vilkårlige tiden nul af parcellerne. I dette eksempel grafer, længden af ​​RW og diameteren af ​​CW er ens; hvis de ikke var lige, så transittider ville ikke være lige.

Den inverse problem: at estimere en koncentration fra den observerede respons

Under matematiske modeller, der kan forudsige CPAM respons, dvs. skærmens output, i en bestemt indgang, er det naturligt at spørge, om processen kan "omvendt". Det er i betragtning af en observeret CPAM output, er det muligt at estimere input til skærmen?

En vildledende "kvantitativ metode" for bevægelse-filter CPAMs

En række tilgange til denne inverse problem behandles i detaljer i. Hver metode har sine fordele og ulemper, som man kunne forvente, og en metode, der kan fungere godt for et fast filter skærm kan være ubrugelig for en bevægende-filter skærm.

En vigtig konklusion fra dette papir er, at for alle praktiske formål flytter-filter skærme er ikke anvendelig til kvantitativ estimering af en tidsafhængig koncentration. Den eneste bevægelige filter metode, der har været anvendt historisk indebærer en konstant koncentration, LL antagelse, som fører til RW udtryk:

eller for CW,

Således er en koncentration estimat er kun tilgængelig, efter at transittiden T er udløbet; i de fleste applikationer CPAM denne gang er i størrelsesordenen på flere timer. Uanset om det er rimeligt at antage, at fusionen vil forblive konstant for dette tidsrum, og for yderligere at antage, at der kun langlivede nuklider er til stede, er det mindste diskutabelt, og det kan hævdes, at i mange praktiske situationer disse forudsætninger ikke er realistisk .

For eksempel i kraftreaktor lækage afsløring applikationer, som nævnt i det første afsnit i denne artikel, CPAMs anvendes, og en primær nuklid af interesse er Rb, der er langt fra langlivet. Også i det dynamiske miljø i en reaktor indeslutning bygge Rb fusion ikke forventes at være konstant på en tidsskala timer, som krævet i denne målemetode.

Men realistisk eller ej, har det i årtier været praksis for CPAM leverandører til at levere et sæt af kurver baseret på ovennævnte udtryk. Sådanne grafer har koncentration på den lodrette akse, og netto countrate på den vandrette akse. Der ofte er en familie af kurver, parameteriseret på opdagelse effektivitet. Implikationen i at yde disse grafer er, at man er at observere en netto countrate, til enhver tid gå ind i grafen på denne værdi, og aflæs den koncentration, der eksisterer på det tidspunkt. Tværtimod medmindre tiden er større end transittiden T, nuklid af interesse er langlivet, og koncentrationen er konstant over hele intervallet, vil denne proces fører til ukorrekte koncentration skøn.

Kvantitative metoder til CPAM applikationer

Som omtalt i den refererede papir, der er mindst 11 mulige kvantitative metoder til estimering af koncentration eller mængde afledt derfra. Den "koncentration" må kun være på et bestemt tidspunkt, eller det kan være et gennemsnit over nogle tidsinterval; dette gennemsnit er helt acceptabelt i nogle programmer. I nogle få tilfælde kan den tidsafhængige selve fusionen estimeres. Disse forskellige fremgangsmåder involverer countrate, tidspunktet derivat af countrate, tidsintegralet af countrate, og forskellige kombinationer af disse.

Den countrate er, som nævnt ovenfor, udviklet fra de rå detektor impulser med enten en analog eller digital ratemeter. De integrerede optællinger let fremstilles ved blot at akkumulere de impulser i en "scaler" eller, i mere moderne implementeringer, i software. Estimering af ændringshastigheden af ​​countrate er vanskeligt at gøre med rimelig præcision, men moderne signalbehandlingsmetoder kan anvendes med god virkning.

Det viser sig, at det er meget nyttigt at finde tid integralet af koncentrationen, i modsætning til at estimere den tidsafhængige koncentration selv. Det er vigtigt at overveje dette valg til enhver CPAM ansøgningen i mange tilfælde den integrerede koncentration ikke blot er mere nyttige i en strålingsbeskyttelse forstand, men er også mere let opnås, da estimere en koncentration i realtid er vanskelig.

For eksempel den samlede aktivitet frigivet fra en plante stack over et tidsinterval er

Så for en fast-filter skærm, under forudsætning af en konstant stak og monitor flowhastighed, det kan påvises, at

således at frigivelsen er en funktion af både countrate og integrerede tællinger. Denne tilgang blev gennemført ved SM-1-kernekraftværket i slutningen af ​​1960'erne, til at estimere udslip af episodiske indeslutning udrensninger, med en fremherskende, og stærkt tidsvarierende, nuklid af Rb. For en LL nuklid, den integrerede sigt forsvinder, og frigivelsen kun afhænger af opnåede countrate. En lignende ligning gælder for erhvervsmæssig eksponering situationen, erstatter stakken strømningshastighed med en arbejdstagers vejrtrækning.

En interessant underfundighed disse beregninger er, at tiden i CPAM respons ligninger måles fra starten af ​​en fusion forbigående, således at nogle fremgangsmåde til påvisning af den resulterende ændring i en støjende countrate skal udvikles. Igen, dette er en god ansøgning til statistisk signalbehandling, der er gjort mulig ved brug af computerkraft i moderne CPAMs.

Hvilke af disse 11 metoder til at bruge til de programmer diskuteret tidligere er ikke særlig indlysende, selv om der er nogle mulige metoder, der logisk ville blive anvendt i nogle programmer og ikke i andre. For eksempel kan responstiden for en given CPAM kvantitativ metode være alt for langsomt til nogle anvendelser, og fuldstændig rimelig for andre. Metoderne har varierende følsomhed så godt, og det skal indgå i beslutningen.

CPAM kalibrering

Kalibreringen af ​​en CPAM omfatter normalt: vælge en kvantitativ metode; estimering af parametrene, der er nødvendige for at gennemføre denne metode, navnlig afsløring effektivitet for specificerede nuklider, samt prøvetagningsledningen tab og indsamling effektivitet faktorer; estimering, under specificerede betingelser, baggrunden respons af instrumentet, som er nødvendig til beregning påvisning følsomhed. Denne følsomhed er ofte calleed den laveste påviselige koncentration eller MDC, under forudsætning af, at en fusion er anslået af den valgte kvantitativ metode mængde.

Hvad er af interesse for MDC er variabiliteten af ​​CPAM baggrunden countrate. Denne variabilitet er målt ved anvendelse af standardafvigelse; skal der drages omsorg for at tage højde for skævhed i dette skøn på grund af autokorrelationen af ​​de sekventielle monitor aflæsninger. Autokorrelationen skævhed kan gøre den beregnede MDC betydeligt mindre end det faktisk er tilfældet, hvilket igen gør skærmen ser ud til at være i stand til pålideligt at detektere mindre koncentrationer, end det i virkeligheden kan.

En usikkerhed analyse for den anslåede mængde er også en del af kalibreringen. Andre egenskaber kan være en del af denne proces, såsom estimering responstid, estimere effekten af ​​temperaturændringer på skærmen respons, og så videre.

  0   0
Forrige artikel Avalanche redning
Næste artikel Agroha Dham

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha