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核事故早期辐射环境应急监测仿真设计实验操作指南


方法/步骤
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点击开始实验后,软件视角是在核电站内部进行漫游,此刻可对核电实际的建筑与功能有所认识;接着由于爆炸安全壳的完整性遭到破坏,核事故发生,辐射监测任务正式下达。

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软件自动进入监测点布设的实验环节,在地图中学生能够得知风向、风速、核事故发生地点、以及周边人群的活动区域,通过鼠标进行操作,对采样点的位置进行增添与摆放。

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监测点布设完成后,需要设置每个监测点所监测与采样的内容,水中的采样点可以选择测量空气剂量率以及水中放射性活度浓度,陆地主要测量空气剂量率以及气溶胶活度浓度。在完成此步骤后,软件自动进入放射性样品采集环节。

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采用装水容器对水体进行采样,将采样后的样品放入样品盒带回实验室进行详细分析。

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采用气溶胶采样器对放射性气溶胶进行收集,设定收集时间,收集完成后,将采样后的滤膜放入样品盒带回实验室进行详细分析。

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不同监测环境采用不同的采样器固定方式,在陆地上使用支撑架,在海面使用固定式浮标,对空气剂量率进行实时测量。完成此步骤后,软件自动进入样品制备环节。

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制样之前要对测量仪器进行选择,根据选择的测量仪器要求,选择不同的制样方法,实验涉及的制样方法主要有4种类型,其中水样处理2种,气样处理2种。

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测量水中αβ放射性的制样通过鼠标操作完成,先将水样加热蒸发,浓缩、放置、冷却;将溶液转移至已经恒重的瓷蒸发皿中;加入硫酸,蒸干;将其放置于马弗炉中灼烧;取出放入干燥器中冷却、称重,将研磨成粉末的残渣放入样品盘铺平。

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海水中γ射线测量的制样过程通过鼠标操作完成,用鼠标将采样器中的水倒入烧杯,随后加入浓盐酸,把样品转移到搪瓷容器中;用盐酸洗涤容器,并入样品溶液;在每升样品中加入磷钼酸铵粉末并搅动;在每升样品中加入磷钼酸铵粉末并搅动;沉淀用装有滤纸的漏斗过滤,转入测量容器,合并溶液和滤液;在合并后的溶液中加入氨水,过滤得到滤渣,转入测量容器。

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滤膜γ射线测量的制样过程通过鼠标操作完成的,首先将滤膜放入打孔制样机中进行滤膜裁剪,将滤膜裁剪至固定大小,以备测量。

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滤膜α射线测量的制样过程通过鼠标操作完成,将采集了气溶胶的滤膜放在瓷坩埚中;将装有滤膜的瓷坩埚放置在电炉上灰化,再将瓷坩埚放入马弗炉焚烧,把灰样装入样品盒中待测量。此步完成后软件自动进入仪器标定环节。

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此步骤是对上一步所选γ测量仪器进行能量标定,首先用鼠标点开仪器的设置界面,对探测器的电压进行设置,电压设置完成后将标准放射源放入仪器内,点击开始测量,待测量完成后,可从能谱中看出标准源所产生的能峰,利用已知标准源的特征峰能量与道数进行函数拟合,完成能量标定。

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然后对所选α测量仪器进行能量标定,用鼠标点开仪器的设置界面,对探测器的电压进行设置,电压设置完成后将标准放射源放入仪器内,点击开始测量,待测量完成后,可从能谱中看出标准源所产生的能峰,利用已知标准源的特征峰能量与道数进行函数拟合,完成能量标定。

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再对空气剂量率仪进行标定,利用鼠标将所标定仪器平放在轨道车上,将标定仪器的探测器正对放射源容器,将探测器开机,通过外部的开关将放射源遮板打开,形成标准辐射场;在室外操纵轨道车,使轨道车与放射源的距离变化,由于离放射源的距离不同可产生不同空气剂量率的辐射场,再通过不同的测量点进行函数拟合,完成空气剂量率的标定。

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完成能量标定与剂量率标定后软件进入效率标定,对所选γ测量仪器进行效率标定,首先用鼠标点开仪器的设置界面,将标准放射源放入仪器内,点击开始测量,待测量完成后,可从能谱中得到能峰下的净计数,利用已知标准源的活度,可得出源峰探测效率。通过不同能量下的源峰探测效率进行函数拟合,完成仪器的效率刻度。

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对所选α测量仪器进行效率标定,首先用鼠标点开仪器的设置界面,将标准放射源放入仪器内,点击开始测量,待测量完成后,可从能谱中得到能峰下的净计数,利用已知标准源的活度,可得出源峰探测效率。由于α仪器的探测效率与能量差别不大,使用标准源所得的探测效率当作仪器的源峰探测效率。此步骤完成后软件自动进入测量环节。

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对制备好的γ样品进行测量,用鼠标点开仪器的操作界面,将样品盒放入仪器内,点击开始测量,待测量完成后,可从根据能谱位置进行核素识别;并计算能峰下的净计数,利用效率刻度后的源峰探测效率进行放射性活度浓度的推算。

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对制备好的α样品进行测量,用鼠标点开仪器的操作界面,将样品放入仪器内,样品的几何参数与标准源一致,点击开始测量,待测量完成后,可从根据能谱位置进行核素识别;并计算能峰下的净计数,利用效率刻度后的源峰探测效率进行放射性活度浓度的推算。

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根据测量结果完成危险区域的划分以及放射性总释放量的计算,写出等效I-131活度,给出初步核事故预判等级。


END