核仪器是用于监测电离辐射的仪器(电磁辐射则要用场强仪、频谱仪等仪器)。核仪器可以粗略如下分类:
1 、按测量对象性质分
α测量仪:带电粒子测量仪
β测量仪:带电粒子测量仪
γ测量仪
n 测量仪
由于不同粒子与物质作用的机理不同,因此对不同粒子采用不同的传感器。它们不外可分为气体、闪烁、半导体传感器等。
2 、按监测目的分:
粒子强度仪:(总α、总β、总γ 、中子)仅与粒子数相关,与能量无关。
剂量仪:主要指贯穿辐射、γ 、x 和中子,不仅与粒子数相关,与能量也有关,但无法区分是哪种核素。
谱仪:(α、β、γ、x 、中子),区分各种不同的放射性核素,并可以与内置数据库和正确的刻度方法结合确定各种核素的强度及剂量。
3 、按监测用途分:
入口探测器:(行人、车辆、火车、行李包裹、货物、集装箱等)用于出入境检验检疫以及国土安全。
场所(固定点)剂量仪:用于发现监测区域异常排放,对用源场所的剂量进行监控、。
巡测剂量仪:用于核环境、核安全,寻找放射源,发现特殊核材料个人剂量仪:用于从事核安全、核反恐人员的个人剂量监测及核素识别仪:用于识别放射性同位素及特殊核材料的种类并确定其强度,它可分实验室用以及便携式两种。
核废物监测仪:用于核设施、核电站等,对核废物监测并分类表面污染监测仪:有监测路面(车载)、全身及工作衣表面(固定),桌面或任何工作区域局部表面(携带式)。
气体及气溶胶测量仪:测氡气、钍射气、Xe 等惰性气体等流出物监测系统:用于核电站等大型核设施
核成像系统:大型核仪器,采用辐射源和传感器组合,对监测目标扫描成像
其他辅助设施:如自动气象站,气溶胶采样设备、无线电定位系统、车载设备等。
核(γ射线)
一般来说,核(比如原、的)的杀伤力量由四个因素构成:冲击波、光辐射、放射性沾染和贯穿辐射。其中贯穿辐射则主要由强γ射线和中子流组成。由此可见,核本身就是一个γ射线光源。通过结构的巧妙设计,可以缩小核的其他硬杀伤因素,使的能量主要以γ射线的形式释放,并尽可能地延长γ射线的作用时间(可以为普通核的三倍),这种核弹就是γ射线弹。 [3]
与其他核武器相比,γ射线的威力主要表现在以下两个方面:一是γ射线的能量大。由于γ射线的波长非常短,频率高,因此具有非常大的能量。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大,当人体受到γ射线的辐射剂量达到200-600雷姆时,人体造血器官如骨髓将遭到损坏,白血球严重地减少,内、头发脱落,在两个月内的概率为0-80%;当辐射剂量为600-1000雷姆时,在两个月内的概率为80-100%;当辐射剂量为1000-1500雷姆时,人体系统将遭破坏,发生腹泻、发烧、失调,在两周内概率几乎为100%;当辐射剂量为5000雷姆以上时,可导致中枢系统受到破坏,发生、震颤、失调、嗜眠,在两天内的概率为100%。二是γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器,它比中的威力大得多。中是以中子流作为攻击的手段,但是中子的产额较少,只占核放出能量的很小一部分,所以杀伤范围只有500-700米,一般作为战术武器来使用。γ射线的杀伤范围,据说为方圆100万平方公里,这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此,它是一种极具威慑力的战略武器。
γ射线弹除杀伤力大外,还有两个突出的特点:一是γ射线弹无需引爆。一般的核弹都装有高爆和,所以储存时易发生事故。而γ射线弹则没有引爆,所以平时储存安全得多。二是γ射线弹没有效应。进行这种核试验不易被测量到,即使在敌方上空也不易被觉察。因此γ射线弹是很难防御的,正如美国国防部长科恩在接受德国《世界报》的采访时说,“这种武器是无声的、具有瞬时效应”。可见,一旦这个“悄无声息”的杀手闯入战场,将成为影响战场格局的重要因素。 [4]
辐照应用(γ射线)
Inspector EXP 数字式多功能核辐射检测仪是Inspector高精度数字式辐射检测仪、αβ表面污染检测仪的改进型号,专门为应对紧急情况设计,是一种多功能、手持式辐射污染检测、评估设备,Inspector EXP采用了美国标准局新技术的外置式、大尺寸(2英寸)标准传感器,这种传感对于低强度的放射线具有良好的响应性,是目前灵敏度的传感器,外置式传感器的设计也可有效的保护测量人员的自身安全。Inspector EXP可以适应各种环境下高、低强度的α、β、γ和x射线检测,内置高速微处理器,运用大型盖格盖革计数管技术,提供出色的灵敏度和精度。机器不内置探头,而是带有很长的外接G-M 计数管探头,配合大型盖格盖革计数管技术,Inspector EXP可以提供同类产品中的稳定性和精度。Inspector EXP具备声光和提示功能,用户可自行设定值,同时Inspector EXP带有计数(0-9999000)和可调定时器功能(到40小时)、外部校准控制功能,程度满足专业用户的检测要求。InspectorEXP主机采用高强度防护处理外壳,外接式探头采用高强度铝合金外壳,手柄处外包有防滑、防静电橡胶保护,方便户外个人携带使用,可满足各种极端条件下的放射线安全评估、核辐射污染检测、辐射源定位的要求。
探 测 器:RAP-RS1(卤素填充盖革计数管) 探头。有效直径1.75”(45mm)。云母薄片密度1.4-2.0mg/cm2 ,探头长22.2cm,直径7cm,黑色防静电、防滑握柄。
显 示 屏:带模式指示器的4位数字液晶显示器。
平均周期:显示器每3s更新一次显示,显示标准强度下前面30s的平均值。平均周期随着辐射强度的增大而缩短。
测量范围:mR/hr: 0.001~100.0
CPM: 0~350,000
μSv/hr: 0.001~1,000
CPS: 0~5,000
Total/ Timer - 1 ~9,999,000 counts
灵敏度:3340 CPM/mR/hr referenced to Cs-137
α射线 ≥ 2.0 MeV
β射线 ≥ 40 keV
γ射线 ≥ 10 keV
精 度:±10%~±15%
警报设置范围:mR/hr .001 - 50 / CPM 1 - 160,000,70db @ 1m。
指 示 灯:每探测到一次计数(一个电离过程),红计数灯就会闪动一次
声音器:内置蜂鸣器(可关闭可实现静音操作)
输 出:CMOS/TTL微型插孔,输出到计算机或数据记录器端口。 Submini插孔输入允许电子校准
电 源:9v的碱性电池。正常情况下电池寿命约为2160小时,在1mR/hr时约为600小时
温度范围:-10oC ~50oC
重 量:547g(不含电池)
规 格:150 x 80 x 30 mm
辐射是一种常见的物理现象,自然界中的一切物体,只要温度在温度零度以上,都以电磁波和粒子的形式时刻不停地向外传送能量,这种传送能量的方式就被称为辐射。一般可依物体传送能量的高低及电离物质的能力分类为电离辐射或非电离辐射。电离辐射包括宇宙射线、X射线和来自放射性物质的辐射,非电离辐射包括紫外线、热辐射、无线电波和微波。
l 电离辐射
电离辐射是指携带足以使物质原子或分子中的电子成为自由态,从而使这些原子或分子发生电离现象的能量的辐射,通常又称为放射性辐射或者核辐射,由于这类辐射发生的能量较高,可以引起周围物质的原子电离,故称之为电离辐射。
电离辐射是一切能引起物质电离的辐射的总称,其种类很多,高速带电粒子有α粒子、β粒子、质子,不带电粒子有中子以及X射线、γ射线。电离辐射的特点是波长短、频率高、能量高。在辐射防护领域,电离辐射是指在生物物质中产生离子对的辐射。电离辐射根据组成的粒子本质不同,可分为α辐射、辐射β、γ(X)辐射、中子辐射,各辐射的主要区分在于其穿透能力的强弱。
电离辐射的来源可以是放射性核素(包括天然的和人工生产的),也可能是核反应装置,如反应堆、对撞机、加速器、核聚变装置等等,也可以是用于医学诊断和的X 射线机等。
l 电离辐射检测仪
由于我们一般将电离辐射称为放射性辐射或者核辐射,所以针对电离辐射检测的设备我们一般情况下将其称为:核辐射检测仪、射线检测仪或者放射性检测仪,它是一种根据电离辐射粒子电离特性原理制造的专用设备,可以在现场快速测量辐射的强度及识别放射性物质的各类。按照应用及原理的不同,可以分下以下几类
1) 按测量对象性质分
按照测量对象可分为:α射线测量仪、β射线测量仪、γ(x)射线测量仪、中子测量仪。由于不同粒子与物质作用的机理不同,根据需要测量的不同粒子采用不同的传感器,传感器一般可分为气体传感感器、闪烁体传感器、半导体传感器等。
2) 按监测目的分
按照监测目的可分为:粒子强度仪、剂量仪、能谱仪
粒子强度仪:(总α、总β、总γ、中子)仅与粒子数相关,与能量无关。
剂量仪:主要指贯穿辐射、γ、x和中子,不仅与粒子数相关,与能量也有关,但无法区分是哪种核素。
能谱仪:(α、β、γ、x 、中子),区分各种不同的放射性核素,并可以与内置数据库和正确的刻度方法结合确定各种核素的强度及剂量。
3) 按监测用途分
通道式辐射探测器:(行人、车辆、火车、行李包裹、货物、集装箱等)用于出入境检验检疫以及国土安全。
场所(固定点)剂量仪:用于发现监测区域异常排放,对用源场所的剂量进行监控、。
巡测剂量仪:用于核环境、核安全,寻找放射源,发现特殊核材料个人剂量仪:用于从事核安全、核反恐人员的个人剂量监测及核素识别仪:用于识别放射性同位素及特殊核材料的种类并确定其强度,它可分实验室用以及便携式两种。
核废物监测仪:用于核设施、核电站等,对核废物监测并分类表面污染监测仪:有监测路面(车载)、全身及工作衣表面(固定),桌面或任何工作区域局部表面(携带式)。
气体及气溶胶测量仪:测氡气、钍射气、Xe 等惰性气体等流出物监测系统:用于核电站等大型核设施
核成像系统:大型核仪器,采用辐射源和传感器组合,对监测目标扫描成像
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