国防1313站计量关键技术回顾

技 术 创 新
新中国成立后不久,为了打破超级大国的核垄断,提高国际地位,中国就将核武器的研制提上了议事日程,铀资源地质勘查得到了迅速发展,尤其是1966年我国第一颗原子弹爆炸成功后,铀资源勘查出现了前所未有的高潮。

为了适应并满足这种日益增长的铀资源需求,铀资源勘查的量值统一变得十分迫切。

“国防科技工业1313二级计量站”(以下简称“1313站”)的前身为“核工业部地质局辐射测量基准模型站”,是我国唯一的铀资源勘查计量站,始建于1978年,隶属于中国核工业集团公司,挂靠在核工业航测遥感中心管理,位于河北省石家庄市学府路11号。

1313站经过30余年的发展,现拥有13项计量标准和测试装置,固定资产约4000余万元,实验楼和专业检定/校准实验场占地约2万平米。

现有专业技术人员25人,其中高职以上16人。

服务领域涵盖放射性资源勘查、放射性辐射环境评价以及非放射性矿产放射性评价等测量仪器的计量保障;服务地域涵盖了全国除港澳台之外的所有省市自治区,共计130余家企事业单位和科研院所。

在国防建设和国民经济建设中起着不可或缺的独一无二的计量保障作用。

1 资源勘查计量的发展
20世纪60年代以来,为实现地质勘查中天然γ辐射测量的标准化,国际上根据《比较法》测量原理,在继续沿用点状标准源校准仪器的同时,逐步建造了各种不同尺寸、形状以及不同铀、镭、钍、钾含量的饱和模型体源作为放射性地质勘查仪器校准的标准设施,能模拟无限平面源体,以解决仪器校准中的 辐射场与野外实际测量环境的γ谱成分的近似问题,进而实行铀资源勘查中辐射测量由照射量(C/kg)向含量单位(μg/g,原称ppm)的转化。

这样不仅显著提高仪器的校准精度,而且可以大大地提高勘探效率,降低勘探成本。

近年来,随着核技术应用领域的不断拓宽,核应急航空监测、军控核查及核辐射环境监测等专业方兴未艾,为适应新形势的要求,通过将原来用于地质普查仪器的体源标准进行计量科研开发和研制新的校准标准装置,先后研建了环境电离辐射体源标准、测氡仪检定／校准装置—标准氡室、密度-孔隙度测井模型标准、大型人工核素标准面源等,基本同步实现了这些新应用领域相关计量技术的拓宽。

不仅延伸了国防应用领域的保障能力,也为我国相
关民用技术领域提供了广泛的技术支持。

2 1313站计量关键技术
1313站经过30余年的发展,建立并持续
保持了7项计量关键技术,形成了中国独立
的铀资源勘查计量保障体系。

2.1放射性γ辐射标准场实物模型模拟技
术
放射性γ辐射标准场实物模型模拟技
术是指研建能模拟不同活度的放射性γ辐
射标准场实物模型的技术。

该技术在国内建立了唯一的航空模型
5个、地面模型12个、测井模型18个不同活
度的放射性γ辐射标准场。

用于校准大型、
便携、测井等铀资源勘查用的γ能谱仪、γ
辐射仪、测井仪,并获得相应的能谱剥离系
数和效率因子。

2.2铀资源储量测算技术
铀资源储量测算技术是指通过钻孔探
测数据测算一个地区的铀资源储量的技
术。

该技术是用经校准的放射性γ和/或
中子探测器在铀资源勘探钻孔中进行连续
测量,根据测量结果和探测器的校准系数
计算钻孔中不同深度的每米铀(或钍)资源
量,根据不同勘探阶段的相应网格钻孔的
每米资源量测算一个地区的铀资源储量。

该技术用于铀资源勘查,既经济、环保
又快速、有效的给出勘探区的资源储量。

2.3放射性γ辐射双探测器定向测量技术
放射性γ辐射双探测器定向测量技术
是指采用双探测器对圈定的地区放射性辐
射量进行确定的技术。

该技术是在放射性主探测器外围增加
一个测定周围环境辐射量,同时为主探测
器屏蔽部分周围辐射的环形塑料副探测
器,根据主、副探测器反符合差分测量结果
和探测器校准系数确定测点处的辐射量。

该技术有利于提高辐射测量的空间分
辨率,能准确圈定异常边界。

用于铀矿勘查
样品编录工作中辐射量的测量。

2.4低能γ辐射屏蔽技术
低能γ辐射屏蔽技术是指阻止低能射
线进入探测器而降低探测器负荷的技术。

该技术是在放射性探测器外围根据试
验确定适当厚度的铅、铜、有机玻璃等屏蔽
材料,形成有效阻止低能γ射线进入探测
器的屏蔽层。

该技术主要用于γ测井探测器的低能
屏蔽和校准固体镭点源性能时的低能屏
蔽,可有效提高测量结果的可靠性。

2.5航测数据高度归一技术
航测数据高度归一技术是指利用飞机
航测放射性数据转换到确定高度上进行放
射性分析评估的技术。

该技术是通过在特定动态校准测试带
上做不同高度的放射性实际飞行测量,获
取不同飞行高度的放射性测量数据归一系
数,用于实际航测中将飞机起伏造成的在
不同测量高度上获取的测量数据进行高度
归一,换算到同一测量高度的测量结果。

该技术用来将航空放射性测量获得的
计数率转换为地面放射性核素比活度(或
含量),确定地面放射体的放射性核素含
量。

2.6有限平面源模拟无限面源技术
有限平面源模拟无限面源技术是指利
用有限平面源测量数据转换到无限平面源
进行放射性分析评估的技术。

该技术是利用正六边形的无间隙拼接
特点和放射性测量结果的可叠加性,将有
限的正六边形平面源在规定的位置上进行
逐一测量放射性计数率,用测得值积分累
加获得无限面源的测量结果。

该技术在国内首先实现了模拟核事故
后沉降于地面的人工放射性核素校准标准
辐射场,用于核事故后地面放射性污染测
量的机载/车载等大型辐射仪器校准。

2.7固体镭点源活度测量技术
固体镭点源活度测量技术是指利用标
准源和标准仪器对固体镭点源进行活度定
值的技术。

该技术是利用标准的电离室仪器在规
定的时间内,对经过溯源的标准源和待定
值的被检源进行比较测量,根据比较测量
结果给出被检源的活度。

该技术为铀资源勘查地质队在野外用
于定期检查放射性勘查仪器稳定性的固体
镭点源提供了量值传递与溯源保障。

3 结语
1313站目前在国防建标的计量标准有
5项,同时也获得了国家质检总局的专项计
量授权,并建标4项。

预计通过未来5年左右
的试运行,近年新研建的标准将有3～5项
可以完成建标。

致谢:1313站计量关键技术的提炼得
到了航天科工集团203所李宗杨老师的指
导,在此表示感谢！
国防1313站计量关键技术回顾①
胡明考 张积运 王新兴 管少斌 杜晓立
(核工业航测遥感中心 河北石家庄 050002)
摘 要:国防1313站经过30余年的发展,研建了13项计量标准和试验装置,掌握了7项计量关键技术,形成了独特的铀资源勘查计量保障
体系,在国家铀资源勘查提供计量保障的同时,为核应急、核设施退役等γ辐射环境评价提供了航空监测计量保障。

关键词:铀资源 计量保障 计量关键技术
中图分类号:TL2文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)12(b)-0011-01
①作者简介:胡明考(1961-),男,正高,从事航测仪器刻度方法研究和γ辐射环境航测应用研究。

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