GB T 14959-1994 个人中子剂量计的性能要求与刻度(中子能量小于20MeV).pdf

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1、UDC 621. 039. 564.2 F 74 共GB/T 14959 94 中中11飞MeV) Requirements of cbaracteristics and calibration for personal neutron dosimeters (neutron energies less tban 20岛1eV)1994-03-16发布1994-10-01实国家技术监局发布 2 中华人民共和国国家标准个人中子剂(中子计的性能要求与小于20MeV)Requirements of characteristics and calibration for personaJ neutro

2、n dosimeters (neutron energies less than 20 MeV) 本标准规定了个人中子剂量计的性能要求与刻度方法。度本标准适用于测量中子能量为20MeV以下的个人中子剂量汁。本标准不适用于临界事故测定的个人中子剂量计和肢端中子剂量计。术语2. 1 个人中子剂量计(剂量计)GB/T 1495994 为确定个人接受的全身中子剂量当量而佩带在人体躯干上适当位置的一个或多个测量装置。2.2 剂量测定系统是指剂量计加上有关的数据测量处理仪器以及为估计受照射个人接受的中子剂量当最佳所需的投术。2.3 剂量测定周期是指为了确定剂量把剂量计分发给个人的时间间隔。2.4读数M剂量

3、讶的指示值。2.5 响应R剂量计读数除以产生读数的量的约定真值。中子注量响应R，式中:件中子注量，cm-1。中子剂量当量响应RH式中zH-一-中子剂量当量，Sv，2.6 自由场1994-03-16批准 一一& 二J一一一一一一R Af 一, 7F R Ad HEE 奇首C t 明户, . ( 1 ) . ( 2 ) 1994-10-01实施l 、，GB/T 14959-94 是指假定的没有散射或没有本底存在的辐射空间。2.7 角源强BnB-d n - d.Q . ( 3 ) 式中zd卢一一中子源在0方向的dD立体角内，在单位时间内发射的中子数，秒球面度也1sf1)。3 剂量测定系统的性能3.

4、1 剂量测定系统必须至少能测量2mSv的季度累积中子剂量当量。因此，剂量测量系统的探测下限不得大于2mSv除以每季度中剂量测定周期的数目。3. 2 剂量测定系统必须能测量到0，1Sv的中子剂量当量。3. 3 通常中子与射线同时存在。在射线能量大于500keV，剂量为0，03Sv的条件下，剂量测定系统必须能探测0，01Sv的中子剂量当量。3, 4 剂量测定系统必须要有这样的精密度，当一组至少十个剂量计在相同条件下(中子剂量当量、中子能谱、体模等)受到大约10mSv中子照射时，由这组剂量计测得的中子响应值的标准偏差不应大于10%。用中子剂量当量的探测下限值照射时，这纽剂量计测得的中子响应值的标准偏

5、差不应大于50%。3, 5 剂量测定周期的选择，必须使得剂量当量超过5mSv时，剂量计响应的损失或衰退的修正在整个剂量测定周期内不大于20%。3. 6 剂量计必须进行衰退效应的修正，衰退对估算剂量当量产生的误差不应大于10%。3. 7 剂量计的能量响应很大，特别是反照率型个人中子剂量计。因此，用于刻度的中子源的能谱，应与使用时的中子能谱尽量一致。当难以确定中子能谱的情况下，要用其他办法确定中子剂量当量来进行个人中子剂量计的补充J度。3，8剂量计在下述环境条件下应满足3，1和3，4条的要求:a, 在一周内温度极值为OC和45C;b, 在一周内相对湿度为90%; C, 在剂量测定周期范围内，为正常

6、的人工照明和日照gd , 能经受从L5m高跌落到一个坚硬的表面上。4 刻度方法4, 1 一般原则用放射性核素中子源进行个人中子剂量计的刻度较用加速器和反应堆更经济简便。本标准推荐使用下列四种放射性核素中子源，即252Cf中子源、重水慢化252Cf中子源、241Am-Be(、川和241Am-B(、n)中子源。这四种中子源的中子注量剂量当量换算系数由附录A(补充件给出。个人中子剂量计必须佩带在体模上进行刻度。在自由场中剂量计的中子注量响应儿可用以下公式表示gR M -了. . . . . . . . . . .( 4 ) 式中=Me己对空气、刻度室地板、天花板、墙壁和探测器等的中子散射贡献作过修正

7、后的读数。2 飞飞UEt川，:,. 剖_t，.点二. D 4=J H. . . . . . . . .( 5 ) l 式中:1一一中子源到探测器的距离，m;B 中子源强度，s-13GB/T 14959-94 Bn = BF,(8) -一. 4 F ,(8) 中子源的方向性校正因子，由附录B(补充件)给出。剂量当量响应RH:. ( 6 ) RH=主(7 ) 式中:h，一一中子注量与剂量当量的换算系数。4. 2 J度装置的特性4.2. 1 中子源刻度的放射性核素中子源应是球形或圆柱形的，在后者情况下，直径与长度最好相等，使用时探测器应放在与圆柱轴向垂直的位置。中子源的包壳对中子源的能谱和角分布的影

8、响应尽可能小，否则，其影响必须是已知的。源的支撑物应该用不含氧的材料做成，并要尽可能轻些。剂量率变化范围为三个数量级(从10Sv/h10mSv/h)。仅用改变距离的方法是达不到上述要求的，需备有两个以上不同强度的中子源。4.2.2 支撑装置支撑装置用于把被刻度的剂量计放置在已知的距离和角度。支撑物要牢固，尽量减少散射。改变源到探测器的距离尽可能用移动探测器的方法来实现。4.2.3 辐照房间剂量计对室散射中子的响应随房间的大小、形状、结构材料的不同而变化。室散射中子的贡献应尽可能低，室散射中子引起读数的增加不应大于40%，见附录C(参考件)。4.3 散射中子的来源4.3. 1 为了使不同实验室刻

9、度的结果有可比性，必须对散射引起剂量汁读数的变化进行修正。室散射中子占中子散射的主要部分。实验室的中子散射过程比较复杂，它对剂量计读数的影响需通过理论计算确定，也可进行实验测量。4.3.2 中子源发射的中子与空气产生核反应而被减弱，空气衰减随探测器到中子源之间距离的增加而近似线性地增大。4.3.3 空气内散射空气内散射中子是指探测器与中子源联线之外的被空气散射进入探测器而可能被记录的中子。空气内散射的相对值也随探测器到中子源之间距离的增加而近似线性地增大。4.3.4 支架的散射支架材料应尽可能轻，少用或不用含氢物质。特别要注意减少最靠近中子源或探测器支架部分的质量。4. 3. 5 能谱效应所有

10、散射的中子能谱与中子源的初始能谱不同，因此，散射中子对剂量计读数的相对贡献依赖于剂量计的能量响应特性。4.4 有效测量点4.4. 1 有效测量点是指仪器内的某一假想点，在该点上仪器可用点探测器代替，即自由场的中子响应3 , 一一斗一二-_-飞LGB/T 14959-94 是中子源中心到有效测量点之间距离的函数，并遵守距离反平方定律。一般来说，有效测量点在探测器中的位置取决于剂量计的几何形状，并与入射中子的能量与方向有关。, 4.4. 2 个人中子剂量汁应佩带在体模上进行刻度，体模的前平面应垂直于中子源与体模表面中心的联线，对单个剂量计刻度时剂量放置在体模表面的中心位置。剂量计与中子源中心的距离

11、为1通常选取1，等于75cmo如果前平面上放置多个剂量计同时进行刻度，各剂量计到中子源中心的距离I可表示为z1 n + .1) l 式中:.1一一剂量计中心到体模前平面中心的距离，m。4.5 光子辐照效应. ( 8 ) 必须测定剂量计对射线的响应及测定射线对中子响应的影响。刻度时也要估算中子源本身的射线贡献。通常用137CS、60Co和其他合适的源来测定光子辐照效应。5 散射效应的修正5. 1 初始测量室散射中子对剂量计的影响依赖于剂量汁的类型、刻l度室的结构和大小、仪器与源之间的距离等。本标准用改变探测器到中子源距离的方法，建立起一组初始测量值，用半经验公式求出散射中子的贡献。5. 2 半经

12、验公式半经验公式的基本思路是室散射中子的贡献可通过剂量汁读数偏离距离反平方定律求出。源中子加散射中子产生的剂量读数MT(1)应满足下列方程式zMT(1)。一一一一一=R, (l + S12) . . . ( 9 ) o + A1) ., 式中=A一一空气散射总效应，见附录D(参考件), 3一-单位刻度距离时室散射中子的贡献，用百分比表示。上述方程成立条件是:a. J度室的最大尺寸小于12m , b 刻度室是立方体或近似立方体;c 源到探测器的最小距离大于源加探测器直径之和。最大距离应使室散射中予的贡献小于40% , d. 源是各向同性或接近各向同性。初始测量对不同距离I得到一组MT(1)，把方

13、程式(9)的左边作为纵坐标，1为横坐标，作图得到一直线，直线在纵坐标的截距为儿，通过直线斜率求出S。6 常规刻度6. 1 常规刻度不必重复初始测量的测量步骤，而采用求得的岛和S值在若干位置上进行测量校对。6.2 线性测定每一个数量级范围内测量二到三个点，用两个或两个以上不同强度的中子源。所有测量数据必须对中子散射效应进行修正。6.3 角响应测定4 GB/T 14959-94 确定测量计对中子入射角度的影响，中子源与探测器的距离至少三倍于中子源与探测器最大尺寸之和。7 7. 1 7.2 不确定度的估计表示测量结果必须给出莫不确定度。本标准不确定度用一倍的标准偏差表示。估计不确定度应考虑以下因素:

14、3. b. d. 中子源强的不确定度由基准实验室给定，它对总不确定度的贡献较小;中子源方向性函数Fj(们的不确定度为0.5%或更小$刻度装置给出距离的不确定度可达到1mm，对总不确定度影响可忽略不计;散射修正对剂量的测量结果的总不确定度影响很大，一般估计，散射中子测量结果的不确定度约10%, e. 辐照时间的不确定度只要取放中子源的时间远小于辐照时间，它可以不考虑gf. 中子注量-剂量当量换算系数的不确定度对旧Cf中子源是1%，对其他三种中子源慢化252Cf，即Am-Be，241 Am-B)均为4%。5 一一一一一一唯一-8 GB/T 1495994 表01空气散射总效应A中子响应剂量计类型2

15、52Cf 241Cf (重水慢化球直径15cm) 核乳胶O. 5 反照率型1. 2 附加说明.本标准由中国核工业总公司提出。本标准由中国原子能科学院负责起草。本标准主要起草人刘锦华、苏静玲。O. 9 3. 7 的俨3币增值Am-Be Am-B O. 5 O. 5 1. 0 0.8 5 (京)新登字023号中华人民共和国国家标准个人中子剂量计的性能要求与主1J度(中子能量小于20MeV)GB/T 14959-94 略中国标准出版社出版(北京复外三星河)中国标准出版社北京印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售版权专有不得翻印 开本880X1230 1/16 印张3/4字数15千字1994年9月第一版1994年9月第一次印刷印数-15晤书号，155066 0963 祷标目247-49