[发明专利]一种饮用水中放射性在线测量装置和测量方法

说明书

本发明公开一种饮用水中放射性核素在线测量方法，包括：水样采集、放射性测量和数据处理三个部分。水样采集部分能够将饮用水连续不断的采集到测量室；放射性测量部分能够快速准确地测量饮用水中的α、β和γ放射性核素污染物；数据处理部分用于对获取的核信号进行实时处理，选择感兴趣的信号幅度谱进行分析，当信号的计数率超过阈值或计数率随时间变化超过一定程度则自动报警。本在线测量方法解决了水系统的常规监测方法无法检测短期污染、无法连续监测水系统放射性污染、无法直接判断饮用水是否受到污染的问题。本发明还提出一种饮用水中放射性在线测量装置。

技术领域

本发明涉及放射性核素测量领域，特别涉及一种饮用水中放射性在线测量装置和测量方法。

背景技术

摄入放射性核素是人体受到辐射的途径之一，大量摄入放射性核素会增加癌症风险，因此确保安全供水对公共卫生至关重要。由于意外事故或人为事故，饮用水系统容易受到放射性物质的污染。用于水系统的常规监测方法(定期取样进行实验室分析)无法检测短期污染，因此无法防止人们受到辐射照射。为了监测核事故造成的水系统放射性污染，需要进行现场在线测量，以快速准确地评估α、β和γ放射性核素污染物。然而，目前还没有一种完善的在线监测方法来永久监测饮用水系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种饮用水中放射性在线测量装置，该装置可在线测量自来水内放射性核素污染物是否含量以及是否超标。本发明还提出一种饮用水中放射性在线测量方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

在第一个技术方案中，一种饮用水中放射性在线测量装置，包括测量室、探测器、光导、光电倍增管和数据处理装置，其中，所述测量室为圆桶状，测量室的内壁粘贴铝箔，所述测量室顶部覆盖有玻璃制成的透光板，测量室还具有用于输入饮用水的进水口和用于排出引用水的出水口，探测器为塑料闪烁体制成，所述探测器包括外环和内环组，其中外环为筒状，外环将测量室的内部分隔成两个独立的腔室，所述内环组有若干个嵌套的环形体组成，相邻的两个环形体之间形成饮用水流动的通道，所述测量室的顶部均开设溢水孔，所述环形体之间通道的下端与进水口连通，所述溢水孔的上端通过外环与测量室之间的腔室与出水口连通；所述测量室的顶部具有倒置漏斗状的光导，该光导下端扣装在测量室顶部，光导的上端设置光电倍增管，光电倍增管与所述数据处理装置信号连接。

在第二个技术方案中，一种饮用水中放射性在线测量方法，使用第一个技术方案中的饮用水中放射性在线测量装置，将饮用水通过蠕动泵由进水口输入到测量室内，饮用水流经探测器，饮用水中的放射性核素衰变发射出的α和β粒子与探测器相互作用产生荧光，该荧光一部分直接穿过测量室顶部的玻璃进入光导，另外部分被测量室内壁的铝箔反射进入到光导中，荧光通过光导传输到光电倍增管，在光阴极转换成光电子，该光电子在光电倍增管得到倍增，最终以得到数据处理装置能够处理的核信号。

在第二个技术方案中，作为优选的，所述数据处理装置对核信号处理的方式如下：

步骤1、信号甄别：对核信号进行信号选择，以减少噪声对计数的干扰并选择适合的信号幅度进行筛选；

步骤2、滤波成形：对步骤1筛选后的核信号进行滤波成形处理，使其成形为准高斯波形从而提高系统的信噪比；

步骤3、计数显示：经过步骤2滤波成形之后的核信号在计数显示模块中完成分类计数以获得脉冲幅度谱。

在第二个技术方案中，作为优选的，在步骤2中，通过准高斯滤波成形电路对核信号进行滤波成形处理，步骤1获取的输入信号首先经过一次极零相消电路将信号宽度变窄，然后再经过三次积分电路成形为准高斯波形，极零相消电路和积分电路形成的滤波器为带通滤波器。

在第二个技术方案中，作为优选的，在步骤3中，使用多道脉冲幅度分析器对输入的信号进行分类计数，得到脉冲幅度分布谱；然后再选择感兴趣的脉冲幅度进行分析，得到相应放射性核素的活度浓度，当发现该活度浓度值超过限值则自动报警。