2πα、2πβ粒子发射率副基准研究

杨杰斌、张从华、黄平、谭和平、余真、黄秋、谭益宁

四川省科技进步奖

二等奖

四川省人民政府

2011

辐射所

2πα、2πβ粒子发射率国家副基准的建立，为我国,特别是西南地区核工业、医疗卫生、环境保护、环境监测等工作中的α、β粒子发射率的量值传递与溯源发挥了重要作用。本项目将更新部分设备，集成测量控制系统与软件，研究数据的优化处理，提高量值的复现性，实现自动化优化测量，为国家和地方的经济、人民健康、核安全服务。 该项目成功研究并建成了一套先进的2πα、2πβ粒子发射率副基准装置。 主要研究内容如下： 1. 采用了先进的仪器设备，开发了智能化的数据采集的电子测量硬件系统和软件系统，改进了正比计数管，拓展了量程，降低了本底计数，提高了测量不确定度。 2. 研制的数据采集处理系统，实现测量过程和数据处理的自动化，采用短时间测量和噪声处理优化模块，抑制了测量过程中的随机信号的影响，处理异常数据，实现测量数据的复现性。 主要创新点如下： 1. 2πα、2πβ粒子发射率副基准是核科学技术研究和应用中关于基本量值－活度量值的国家源头之一，其准确性和稳定性关系到国防、环境保护、食品安全。本项目通过研究，重新改进副基准装置多丝正比室，拓展了量程，降低了本底计数，提高了测量不确定度。 2．研制了数据采集处理系统，实现了测量过程和数据处理的自动化。采用短时间测量和噪声处理优化模块，抑制在测量过程中的随机信号的影响，实现测量数据的复现性。通过和传统方法比较，验证了其正确性和有效性。 3. 通过大量实验，确定了最佳量值复现条件。本副基准一天内α和β粒子发射率测量的短期稳定性达到±0.08%；α在三十五年内、β在三十三年内复现性为±0.23%。本副基准测量值与中国计量科学研究院同类装置进行了比较，其测量值最大误差在±0.60%内。 本项目研究总体达到了国内领先，国际同等水平。对我国核电建设，核技术推广和应用，以及关系到公众健康和安全的核事故应急监测和环境保护，具有重要意义。