固定式碘化钠γ谱仪连续监测技术规范（征求意见稿）.docx

中华人民共和国家生态环境标准HJ××××-2023固定式碘化钠谱仪连续监测技术规范Technica1.specificationforcontinuousmonitoringoffixedNa1.(T1.)Gammaspectrometer(征求意见稿)XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施生态环境部发布目次前I1.1适用范用I2规范性引用文件I3术语和定义14测量系铳25空气吸收剂武率测fit36放射性核素测量37测宽要求48数据报送49旗量控制5PfJ*A常用放射性核素数据表7网录B天然核素的测忠8网录C化钠y假谐数据报送格式10参考文献I1.前言为田沏中华人民共和国环境保护法3和工中华人民共和国放射性污染防治法？,规范全国辐射环境空气自动监测站碗化钠谐仪数据获取和报送、运行维护和质族保证工作，制定木标准。本标准规定了确化钠丫谐仪的坦成和功能、运行维护、能谱数据分析、测盘要求、数据报送、矮址保证和资料归档等技术要求.本标准由生态环境部核设雁安全监管司、法规与标准司组织制订本标准起草单位：浙江省幅射环境监测站（生态环境部辐肘环境监测技术中心）.本标准生态环境部2023年月日枇准.本标准自2024年月日起实施。本标准由生态环境部负责解择。固定式碘化钠Y谱仪连续监测技术规范1通用范BI本标准规定了辐叫环境空气自动监测站Ift化钠丫谐仪的抗成和功能、运行维护、能潜数据分析、测m傀求、数据报送、质量保证和资料归档等技术要求，木标准适用卜塔射环境侦局监测和核设施周用空气自动监测站碗化科I谐仪的分析演”t,2提范性曳用文件以下标准和城范所含条文，在本标准中被引用即构成本标准的条文,与本标准同效.凡是不注明日期的引用文件共蚣新版本适用于本标准.GB8999电离帼射监测册批保证通用要求HJ61粗射环境监测技术规范HJ1009辎射环境空气自动监测站运行技术规他D.-T984环境监测用X、丫辐时测信仪第一部分剂很率仪型JJF1687用于探测，识别放射性核素的手持式辎射监测仪校准规范JJG(军工)40轻便式Y能谱仪1AEA-TECDOC-1363利用加玛射线光谱仪数抠绘制放射性元素分布图的指词(Guide1.inesforradioc1.cmcntmappingusinggammarayspectrometrydata)ISO18589-7环境放射性的测St-士G第7部分：Y核素的就地酒量(Mea三emcntofradioactivityintheCnvironmcnt-Soi1.-Part7:Insitumeasurementofgamma-emittingradionuc1.ides)JAERI-1209ANewMei1.xidofDoseEva1.uationbySpectrum-doseConversionOperatoraiDeterminationoftheOperator3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 化?审仪NaI(T1.)gammaspectrometer设备利用y射线。碘化的晶体相互作用产生美光,荧光在光电倍增管的光阴极上轰i1i出光电子,光电子的数显在光电倍增管内被放大后到达阳极Ii1.极收集这些电子后形成电流,再产生一定幅度的欺冲信号.故后池过多道脉冲帼度分析器转换成包含射线能fit和强慢信息的y能谱.3.2 性Stubi1.ity设备在运行期间工作的稳定状况,即确化钠Y谱仪保持共计51:特性1.½时间恒定的能力：一般H1.计局特性变化到某个规定的戕所经过的时间间隔表示，或用特性在她定时间间隔内发生的变化表示，包括能量-遗址校定性、计数响应校定性等.3.3 力cncrgjreso1.ution对于某给定的能量,能分辨的两个粒子健诉之间的收小相将差值的M度，在规定的射线全吸收峥用大值一半处以百分数或keV表示的整个宽度.3.4 ”谱spectra1.StriPPin又从混合核素y射线使谱全谱中先找出几种容易识别的已知核素.根据其谐形结构再从全谱中进行干扰计数排除得到感兴越目标核素丫射线的能峰计数.44.1 If1.Jft自动站碘化钠丫谱仪流盘系统一般由内探体探测器、光电信增管(或硅光电倍增管(SiPM)4多道脉冲幅度分析器、高东电源及数据处理系统等构成.碉化钠探测落股采用直径和高度相同的正阳柱结构.常用的IK体尺寸为7.6cmx7.6cm,可选配共他晶体或GM管作为高氏程丫辐射剂Iit率探头.测疥系统宜选用低钾Na1.(TI)晶体和低噪音光电倍增管.4.2 功能设备除给出空气吸收剂量率和核素识别测优结果外,特定条件下可计算地面沉积活度和空气放射性浓度.由于01化钠探测瑞晶体受温度变化影响较大，因此1化钠y谱仪还需具有枪谐的功能,可采用天然核素,人工源、1.ED.温/曲线等自动稳谱.捌化附Y谱仪测地系统一般内置剂出率计算方法，丫核素识别采用寻找射淡特征峰是否存在或进行人工判断.4.3 技术要求43.1 温度20C-35C.相对湿度80%,43.2 对，”Cs的661.7keV光子的能出分疥力小于8%.433使用512或1024道的多道电子学系统.4.3.4 短期椀定性：以ECS点源间附24小时测量，661.7keV全能岬中心道址漂移不超过1.5%.或力天然环境下测量的WK的能挣1460.8kcV中心道址在24小时内魂移不超过1%.4.3.5 能收测后范国为40keV3000keV;设备在此能崎苞用内的响应与对RcS冬考海辐射的喇应差别不应超过±30%.43.6全诺计数率10OkCPS时可正常测4.3.7 设备自带软件核素咋般应包括附录A所列核素，标准试釜条件卜的核素识别正询率不低于90%（参见JJF1687）.4.3.8 测星丫幅射空气吸收剂及率时.设备相对冏书误差15%.4.3.9 安装好的设需应配有专用探作软件,软件应具有谱采集、自动寻峰、核索识别、参数设置等功能；粕出数据格式中应包含N42、SpC或ASeI1.等格式，健诺原始数据应包含泅状时间、仪落状态、品度、每道计数*剂量（率等信息：可具备报警预警功能设置和远程控制等.5空PR收割僵率M5.1 辐射空气自动监测站配置的碘化钠丫谱仪功能主要为空气吸收剂量率测量、核素识别和华定依计算。y箱射空气吸收剂量率测成低可由仪器内置灯法进行料换计枕，设备性能符合EJ4984中5.2节的要求。5.2 当设备测量的Y辐射空气吸收剂量率用于粕射水平评估时,褥扣除宇由射姓响应值.宇宙引姓响应测宽方法参见标准HJ615.3 丫用射空气吸收剂量率测室值的见短更新逋率一般应小于1分钟。5.4 丫林射空气吸收剂量率测况数据若采用全谱G（E）函数法进行折换计。,可参考JAER1.I209.6.1 ¥1豚项化钠Y能谐感兴趣/计数率目的是为了监测辐射水平的小幅升高，将磷化钠丫射畿健谱全谱分成若干个不同感兴趣区,每个感兴趣反应用哉一秒或多冲关注核素的主瞿特征Y射线能麻峰.按设定的时间同隔计算各感兴趣区计数率的平均件和标准偏差.对于y能谱全谱的低能用第个能区可用于低能放射源的枪谱或自校，所有能区覆前了要监测的空气中绝大多数放射性核素的丫射我能诺范困，6.2 当监测数据出现异常时应及时报警并进行人I.分析报酬阈值可设定为本氐溺各感兴粳区计数率平均值加上其n倍标准偏差.n般取3-5.在计算本底海惠兴趣区计数率平均值时，可艰除自然因素以外因索引起的异常数据.若发生点位交史或周用环境状况显芳变化,应审新计尊，报警网仅可按全时段设置,或按不同季节的降水时段和非降水时段分别设过.6.3 人工分析时,由设备自带软件核验界常数据.判断样品谢是否存在明显弁于本底谙的丫射我能修,无法判断时,选取测眼条件相似的样品诺和木底谙,采用专业解塔软件,将归一化后的样品谱计数逐道减去本底谱i1.数，得到冷样枯谱，查杳是否存在丫射线能峰i1.数.也可按照附荥B所述方法剥阳天然核素的影响.提高核素识别灵坡度.6.4 若设备自带软件自动识别到升常核素,可按上述步骤6I63进行分析.6.5 当分析出可能存在异常核案时,应对粕射场可能存在的丫核素种类进行判断,我点关注“Ar.131K,j7Cs.M1.Am等人工核案.7MMX7.1 设备安奘离度应与网站址离压电离室安装高度保持致,般探测瑞晶体几何中心距离堪础面高度为I米，7.2 正常监测情况葭样品谣的测量时间可设置为I53O分钟,丫辐射空气吸收剂信率测量的辩5分件更新一次：应急监测情况下样品谱的测技时间可设置为5-15分钟辐射空气吸收剂显率测量值至少每30秒更新一次.7.3 本底谐各感兴趣区”效率的平均假和标准偏差可利用全邱数据剔除异常结果后进行计算.也可区分降水时段和非降水时段分别计算,以提高分析精度7.4 样品诺测It时间与木底谱测盘时间应保持一致或归一化处理,并保证二者无相对道Si（或羟修正扃）.7.5 按设篝所处工作场所或环境选取相应若干核南做为站灾测H：核素库.«*MM8.1确化钠能谐一般按I1.个能区计兑小时均（ft和标准偏差.可根据积累数据做趋势图分析.按设定的I小时时间间隔对各能区计数进行统计上报，全年小时数据获取率应达到90%以上.X.2设备运行参数包括地理位优、刻度俏息、气象条件和仪罂高乐等，上报的数据格式可参考附录C.8.3 为防止数据丢失.测显的碘化钠丫能谱数据应定期报送、备份并存档.8.4 发生数据典实异常时进行预¥并分析原因，同少后动同站址气溶胶样品采蛆并将样乩送实验空分析。9AftfiM9.1 校充9.1.1 碘化钠y谱仪成由具的资质的第三方权威计量机构进行校准,通常每3年校准一次.主要针对空气吸收剂状率校也因子、刹离系数等相关指标9.1.2 碘化的丫谐仪可通过玳依传递的方式开展自行校准，保证m侑可追溯至国家十量aHh9.1.3原则上设备进行性能可能受到影响的重大维修后,碘化钠谱仪於M新校准.9.1.4 设备泞次使用前可用检源检查桧定性、能业分料力、核素识别正确率和能最响应等主要性能技术指标.9.2 MmM9.2.1 tt*M碘化钠丫谱仪的能技刻度是仪器可以准确定性分析的前提.主要确定能fit'j道址的关系,刻度范围应从40-JOOOkeV之间，透抹从低能到岛能均匀分布至少4个点的单陡或多能核素刻度源，如“Am.”，Cs、WiC。，EU等.刻度时可保持网至探测器前表面中心的承自距禹为525cm或合适高吱.谓节系统增益.使“七S的661.7kcV射线的全吸收好峰位大的在多道分析网满Ja程的三分之一处，拟合关系式如式1，能依琴戏性葩对依不在超过S%。E=a0+a1c1.+a2ch2(I>式中：E全能峰对应的Y射我能I匕keV；a»a1.、a2拟合系数；Ch-道址。在设备使用期间，可定期用天然核素如1"K(1.460.8keV3"b(351.9keV)的丫射线能躲检杳嶂位变化情况，当变化超过16%时，考虑血新进行俄后刻度9.2.2 检查仪潞稳定性，每年至少次对项化钠谙仪使用的Am、Cs、MCQ等桢验源进行识别分析，检IS其主要性能技术指标是否涌足4.3节中要求.9.2.34 fit分辨力:每年至少次用”，CS检验海测出分辨力（661JkCv全能峰的半高宽除以峰位）,确认不低于能量分辨力出厂指标.9.2.35 它性使指标应与出厂时指标相当如椀定性，固有误差、4及性等,可参考GB8999要求进行测试。9.3 算它畿定9.3.1 运行维护人员应按国家相关姬定，经培训合格,持证上岗，9.3.2 硕化钠Y谱仪连续自动测Jft系统运行宜按照本单位痂显管理体系运行要求编制相关的作业指导书和仪腓设备操作烦程，实施全过程质批管理.9.3.3 碗化钠y谱仪正常监测时应按腌HJ1009的整求做好运维记荥和仪器使用记录。9.3.4 测显不确定度的评估可参考ISo18589-7相关内容.A，用曲射性e*我我常用放射性核素数据表«.t««三uvM*SB*中热皿24ArI29J.6WJ7T1.&hMKr51404.1410.73a,1.364581I3*gd.7529.9的242O.8AS1.<1.3MI5JM3I6.S182S34686474474.1.>3dfciCo1173.29977SJ7>1552.599.9S76(¼.79752.062jN5.885.45g661.7M553O.I705,A59.M35.7I432.<U*«»46.54A5I»3*63.29询I24.Id<1.,)92JK2.72I92.802/0IH1.K1032W.?5«27.O3Kx1.()AI«6.2322MgM14S64“T1.26145Q9.NIa3.055mmX>23KA3.63IO4h<1.>j2Ac33R.711.936,(1.)Q1.1.2216:Pb351.9”1326.Sn(1.)295.219.13609.3&I5，“BiITMS15.98I99mn<1.)1460.75IO.b?K1.W(ra注：1.表示该校案为三大天然放射系K寿命母体枝米的衰变了体.天然核索的刷Iaea-TECDOC-1363技术报告提舟用于分析天然铀、天然钾、天然针的标准谐剥离方法.首先,将碘化的Y谱仪置F不同标准放射性体模上测量,荻得天然核素而能y射爆对低能窗的洌两比：其次,对于空气中可能存在的目标放射性核索,找到能姓呆高的特征峥,并定义其射线能最区间范围，相应能区扣除天然核素后确定净计数情况：再次，在设定的判定条件下如全能修净诃数率高于两侧能区计数率一定比例，即可快述识别放射性核素特别是人工核素是否存在；最后，通过前述过程底定有高于本底放射性核素存在后，由目标核素特征能量净计数（率）可进步进行浓度计算.当仅测术地发土塘中的天然抽、天然钟、天然铉时,如果以SK的1.46McV,工此U子体"Bi的1.765MeV和”叮h子体MT1.的2.62MeV使量的全能峰为葩准选择能改区间，分别划分钾偏铺窗和经窗（附表B.1）.那么每个能窗的计数不仅来自该能由内核素造成的计数还包括其他能窗内的核索造成的计数资献,可以表示为以下公式：Nk=Nkk+N'+Nkih（B.1）Nu=Nu1.NuJNu7h<B.2）Nn1.=Nih,k+NTh,U+NTJI,11,（B.3）N,NsNnI分别为环境能诺中钟窗、鼬窗、牡窗内的总计数，MJ为/核素在，能窗造成的计数贡献,引入剥离比（物离娱数）后上式可变为：N=a××NKX+axvNOV+axmNhm（B4）-auNxaauNu÷auhNrtt（B5）Nr*atfnurMrJr÷t.nNun÷rNn）（B.6）四/为纯钾源测得能谱中,岫窗的计数和蟒窗的计数之中,其他剃离比系数依次类推由于这三种天然核案较低能区的核JR对高能区的核案影响很小可以忽略不计因此可以荷化为：axNx+aaNui+akNr（B.7）NuOubNuu+*uVr*（B.8）Nrh=am×mrtmh（B9）春照JJG（军工）40通过在混凝土标准体源模型上测温计算得到剥离比，结合方程（B.7）,<B.8）和<B.9）分析环境本底的天然放射性核索.W«b.iMT1.m伯网上地鼻Sky>tc.XHH)S96UV2I5UVu>wrtttt>1.2?QHN,K4MkeVmHyfI5X»UVU1765keV1.«1.)UV1.«MIUV:FT2615keV24(M)UV2fcOOUVC化/送格式范性）化rM报送格式«C.I化/诺敷找找分块计敷）点位名称及编号项化钠谱仪型号及纸号天气_.气压（kPa）温度（七）.相（寸湿度（%）双向风速仪器高压（V刻度证书嫡号及有效期测肤时间:监兴治区序号货盘范惘UeV）小时均值个攻小时均值最火值小时均值收大仇测称时间小时均值破小ifi小时均收地小攸测斛时间均值标准冲i<100（木粉定区何）时分时分2100-200320(MOO44O(>6(M)5600SOO6SOO-I(XM)7o>-4>8I4IXX-I8009I800-Z200IO2200-2800I1.>2WIO数据界常分痂刻度信息（含剥离比）注:小时均值:时间标签为测址截止时间,数据为此划前I小时测最均值.H均值：由抑U内3川以上的小时均值w术平均值得出.日均值的统计阶段为北京时间00：OO至24：00.>.当H小时均值双大上报祗FI统计值，包括I1.期、H均假、标准偏差（V"IW-I依、最大值的时间标签、当日小时均值最小值、殿小值的时间标签等。IO考文IIGrastyR1.HovgaardJ.1.ainarrcJR.AFence1.ineNob1.eGasMonitoringSystemforNuc1.earPowerP1.an(sJ.Radia1.ProtDosinwiry.2001(3):249-256.(2NaunwnkoA.RukhovivhS.KabanovV,c1.a1.AutonomousNaI(T)gamma-ray5p<x1.11>111.crforinsituunderwatern<surenwn1.sJ.Nuc1.earIns1.rumenUandMethodsinPhyicxResearchS<x(in:ACCe1.en1.tors.Spev1.rxinw1.eni.Oe1.ccforsandAssocia1.edEqUiPmoi1.2018,908:97-109.3HiromiTerad3,EijiSakai,MasakiKatagiri.Environmenta1.Gamma-RayExposureRatesMeasui5CdbyIn-SituGd1.i)SpcctromctcrJ.Journa1.ofNuc1.earScienceAndTechno1.ogy.1980.)7(4):281-290.4BeckH1.,ea1.InSiiuGe(U)andNaI(TI)Gamma-raySPeCWoIneery.HAS1.*258,1972.5J任晓姬.胡道素.WNa1.(T1.)探测任测Jfty辐射场剂贵特性的加权积分法研咒JJ.程射防护.2003(3):65-73.16GBT16145环境及生物样品中放射性核案的y能诜分析方法7IAEA-TECDOC-309野外放射性测量仪器校准设施的建造和使用8)GB10263.1-10263.10辐射探测器环境试验蔚木要求与方法9JJF1744闪爆体探测器丫谱仪校准视他(101HJ1157环境Y辎射剂fit本测fit技术规范I1.