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【辐照剂量】不同排源方式对辐照剂量不均匀度及射线利用率的影响

来源:千言万语网   时间: 2019-03-17

作文「不同排源方式对辐照剂量不均匀度及射线利用率的影响」共有 10302 个字,其中有 7365 个汉字,537 个英文,1227 个数字,1173 个标点符号。作者佚名,请您欣赏。玛雅作文网荟萃众多优秀学生作文,如果想要浏览更多相关作文,请使用网站顶部的作文搜索引擎进行搜索。本站作文虽然不乏优秀之作,但仅为同学们学习交流的习作,不能当作范文使用,希望对同学们有所帮助。

摘要:利用5.84×1015 Bq 60Co放射源研究了放射源单层排列与3层排列对剂量不均匀度及射线利用率的影响。放射源单层排列时,垂直方向剂量分布不均匀度为5.32,复方甘草片产品箱内剂量不均匀度为1.46,需进行人工换层操作,射线利用率达28.4%。放射源3层排列时,垂直方向剂量不均匀度为1.15,复方甘草片产品箱内剂量不均匀度为1.48,射线利用率达29.0%。两种排源方式的射线利用率相差0.6个百分点,差异不明显,但3层排源较单层排源省时省力,产品辐照质量更有保障。
关键词:放射源;单层排源;3层排源;剂量不均匀度;射线利用率
中图分类号:S124 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)13-3113-04
近10年来,辐照加工业作为一种高新技术产业在我国得到了长足发展,辐照装置日益增多。据不完全统计,我国目前正在运行和使用的各类γ辐照装置约150座,其中设计装源容量1.1×1016 Bq以上的辐照装置101座,最大设计装源能力已达1.85×1017 Bq。在众多的辐照装置中,由于源架结构差异,装源时源棒在源架上的排列位置不同,放射源剂量场空间分布和射线能量利用率也有所不同[1-3]。湖北辐照实验中心的放射源为单板源,从1992年投产到2010年10月,放射源一直采用单层排列的方式,这期间采取过静态堆码辐照方式和动态步进式辐照方式,前者需要对货物进行人工翻面操作,后者要进行人工换层操作[4],这两种操作方式都存在人为因素造成的不能完全保证产品辐照质量的缺陷。由于单层源架所剩装源孔有限,不能满足新增放射源对装源孔的需求,为了降低辐照生产中操作人员的劳动强度,进一步提高产品辐照质量,2010年11月湖北辐照实验中心对源架结构进行了改造。改造后的源架为3层窗式结构,放射源的排列方式也由原来的单层排列改成3层排列。本研究用重铬酸银剂量计对改造前后两种排源方式的剂量场进行检测,对产品箱进行剂量跟踪,考察了动态步进式辐照方式下两种不同排源方式的剂量分布不均匀度和射线能量利用率,旨在为辐照生产中产品辐照质量控制及提高设备利用率提供参考。
1 材料与方法
1.1 设备与材料
1.1.1 设备 湖北辐照实验中心大型辐照装置1座,设计装源容量1.85×1016 Bq。现有进口60Co放射源44根,国产60Co源102根。进口源规格为ф11 mm×451 mm,分别产自英国和俄罗斯;国产源规格为ф15 mm×90 mm,产自四川四零一所。总装源活度2.14×1016 Bq,现有放射性活度5.84×1015 Bq。
ZT×125积放式悬挂输送装置1套。73个吊具,尺寸为630 mm×550 mm×1 650 mm。
1.1.2 仪器 UV-vis8500紫外可见分光光度计,测定波长范围190~1 100 nm;DTG单盘分析天平,最大称重160 g,微读分度值0.1 mg;SZ-93自动双重纯水蒸馏器;SX-80箱式节能茂福炉。
1.1.3 试剂 K2Cr2O7、Ag2Cr2O7为工作基准试剂(容量);HClO4为优级纯。
1.1.4 供试产品 复方甘草片,纸箱包装,规格500 mm×255 mm×307 mm,单箱重18.4 kg。
1.2 试验方法
1.2.1 剂量计制备 制备高量程重铬酸钾/银剂量计时,用分析天平准确称取K2Cr2O7 0.588 g和Ag2Cr2O7 0.216 g,用0.1 mol/L HClO4溶解,四重蒸馏水定容至1 L。溶液预辐照2 kGy以去除有机杂质。用全玻璃定量加液器将溶液注入标称2 mL的玻璃安瓿中,在煤气与氧气混合气体的微型火焰上封口[5]。制备低量程重铬酸银剂量计时称取Ag2Cr2O7 0.151 g,其余步骤与制备高量程重铬酸钾/银剂量计相同。
1.2.2 放射源排列
1)放射源单层排列。用进口源1根/管、国产源5根/管的方法,将146根放射源装入65根不锈钢管中,并将这65管放射源全部集中在源架的一层,作单层排列。图1所示为源架左半部,每条竖线代表1个装源孔,右边第1孔为中心孔,源架右半部与之完全对称。
2)放射源3层排列 1997年和1999年的国产源依然用不锈钢管装,每年10管,共20管。1997年的放射源(H)有8管分布在源架上层的两侧,每侧4管,另外2管分布在中层的右侧。1999年的放射源(E)有8管排在下层的两侧,每侧4管,另外2管位于中层的左侧;44根进口源全部为裸体源,分布在源架的上、中、下3层,源棒在源架上左半部分的排列位置如图2所示。上、下层的右半部分与同层所示左半部分完全对称,而中层除两侧的国产源不同外,两边的进口源也是对称排列的。
1.2.3 剂量计布置
1)剂量场检测。在1根塑料包装带上每隔5 cm(单层源)或10 cm(3层源)布1支低量程重铬酸羊癫疯的诊治医院银剂量计,用医用胶布将剂量计捆绑在包装带上,并在胶布上标号,剂量计总高度与产品堆码高度相同。将剂量计垂直挂在吊具的正面,并用透明胶粘牢。
2)产品箱剂量跟踪。在两种排源方式下各取吊具1个,将其中的全部复方甘草片或复方甘草片和生理盐水作为一个整体,在上、下两界和每两层交界处及每层中间水平面作横切面,单层排源作9个横切面,3层排源作12个横切面。在每个横切面前、中、后3条线的两端和中点上布置高量程重铬酸钾/银剂量计,共9支。1、4、7号剂量计和3、6、9号剂量计位于横切面靠近源板的两侧,2、5、8号剂量计位于横切面水平中心线上。
1.2.4 测定和计算。在25 ℃下分别于350 nm和440 nm处测定低量程重铬酸银剂量计和高量程重铬酸钾/银剂量计溶液的吸光度,根据以下公式计算相关指标。 吸收剂量D=K△A;
剂量不均匀度u=DMAX/DMIN;
射线利用率ε=Q×D0/3 600×24×P[6]。
式中,D为吸收剂量(kGy),K为转换系数,△A为吸光度差值;u为剂量不均匀度;DMAX、DMIN分别为最大吸收剂量和最小吸收剂量;ε为射线利用率;Q为日辐照量(kg),D0为最低吸收剂量,P为辐射功率(kW)。
2 结果与分析
2.1 放射源单层排列的剂量场分布和产品吸收剂量
2.1.1 放射源单层排列的剂量场垂直分布 此次测定共布置低量程重铬酸银剂量计27支,总高度130 cm。辐照时放射源距地高91 cm,距吊具底部高65 cm,链速1.28 m/min。辐照1圈后取下剂量计,测定吸光度,计算吸收剂量,结果见表1。表中0 cm高度为吊具底部。由表1可知,当源棒在源架上作单层排列时,剂量场的垂直分布是以源棒中心(高度65 cm)为对称点,上、下对称分布。源棒中心剂量最高,达1.65 kGy,最低剂量点在测定范围的边界,仅为0.32 kGy,不均匀度达到5.32。由于放射源剂量场在垂直方向分布极度不均匀性,所以产品在动态辐照运行中需要进行上下换层的人工操作,以将产品吸收剂量不均匀度控制在规定的范围内。
2.1.2 复方甘草片产品箱内吸收剂量分布 产品箱在吊具中按2×4件堆码,总高度123 cm。辐照条件为链速1.28 m/min,源心距吊具底部高65 cm,辐照6圈。当辐照时间为全部辐照时间的一半(3圈)时以第2层和第3层交界处为分界线进行上下换层的人工操作,如图3所示。换层后仍按原来的辐照条件继续辐照,当达到全部辐照时间(6圈)时,将产品从吊具上卸下来,堆放在成品仓库中。从辐照完毕的产品中取出剂量计,进行吸光度测定,并计算吸收剂量,结果见表2。由表2可知,每个横切面前后靠近源板的剂量高于中间的剂量,最高剂量点剂量7.29 kGy,最低剂量点剂量4.99 kGy,不均匀度为1.46,能满足该产品对辐照质量的要求。
2.2 放射源3层排列的剂量场分布及产品吸收剂量
2.2.1 放射源3层排列的剂量场垂直分布 共布置17支低量程重铬酸银剂量计,这些剂量计与复方甘草片一同辐照。辐照时放射源距吊具底部高82.5 cm,链速1.28 m/min。辐照1圈后取下剂量计,测定吸光度,计算吸收剂量,结果如表3所示。从表3可以看出,在160 cm范围内,吸收剂量分布非常均匀,其最高剂量为1.07 kGy,最低剂量为0.93 kGy,相差仅0.14 kGy,剂量不均匀度1.15,可满足辐照产品对辐照质量的要求,不必进行人工换层操作。
2.2.2 复方甘草片产品箱内剂量分布 复方甘草片按2×5件堆码,在其上面的空余空间再加两件生理盐水,总高度164 cm。辐照条件为链速1.28 m/min,源心高度82.5 cm,共照7圈,其吸收剂量见表4。由表4可以看出,在10件复方甘草片和两件生理盐水的产品箱内所作的12个横切面上的剂量分布是一致的,依然是靠近源板的位置剂量高,中间剂量低,其最高剂量点剂量6.62 kGy,最低剂量点剂量4.50 kGy,不均匀度1.48,符合国家标准的要求。
2.3 放射源单层排列与3层排列的射线利用率
以复方甘草片为例,计算单层排源和3层排源两种排源方式的射线利用率,结果见表5。由表5知,单层排源方式下,链速1.28 m/min,产品辐照6圈,最低剂量达到4.99 kGy,日辐照量11 513.1 kg,射线利用率28.4%。在3层排源方式下,链速1.28 m/min,产品辐照7圈,最低剂量为4.50 kGy,日辐照量13 011.1 kg,射线利用率29.0%,两者射线利用率相差0.6个百分点,差异不明显。
3 小结与讨论
由于放射源源棒在源架上的排列位置差异,形成了单层排源和3层排源两种不同的排源方式。通过考察两种排源方式的剂量场及产品吸收剂量分布以及射线利用率,可以看出3层排源的明显优势。
3.1 降低剂量不均匀度,提高射线利用率
辐照装置中的源板结构和装源方式决定了放射源空间剂量场分布,也决定了放射源射线能量利用率。将全部放射源集中在源架的1层作单层排列时,其空间剂量场垂直分布是以源棒中点为对称点,上、下对称分布,中心剂量最高,距中心越远剂量越低,呈现极度不均匀性。而且,为了提高放射源能量利用率,在实际辐照生产过程中放射源覆盖面远低于货物立面,货物上、下两端的吸收剂量较中间低,必须进行人工换层操作,以降低产品吸收剂量不均匀度,其劳动强度较大,而射线利用率达到28.4%。当采取上下强、中宝鸡癫痫病正规医院间弱的排源方式,将所有放射源分3层排列在源架上时,立面剂量场在吊具高度范围内分布均匀,不均匀度只有1.15,又由于3层排源增加了放射源覆盖面,放射源超盖于货物,使货物均匀受照,这样既可省去人工换层操作,又保障了产品辐照质量,而且放射源能量利用率高达29.0%,比单层排源的射线利用率高0.6个百分点。
3.2 降低返照率,提高产品辐照质量
放射源3层排列以后,立面剂量场分布均匀一致,辐照产品不用采取上下移位的人工换层操作,同批货物吸收剂量也能均匀一致,不会出现单层排源时不换层或换错层等使同一吊具内吸收剂量也有较大差异的现象。因而3层排源使产品辐照质量得到了较大的提高,降低了返照率,节约了辐照时间。
3.3 简化辐照生产工艺,提高辐照工作效率
在单层排源的辐照工艺中,产品堆码层数须为偶数层,辐照圈数都为偶数圈,从而保证换层后吊具中货物吸收剂量的均匀性,改成3层排源后可不受此限。3层排源在生产操作上只需将产品装满吊具,当达到辐照圈数时再将产品卸下即可,可有效降低劳动强度,提高辐照工作效率。
3.4 增加吊具高度,进一步提高辐照产率
动态步进式辐照时,吊具是堆放产品的唯一设备,吊具的规格尺寸直接影响着吊具载重量,进而影响放射源的有效利用。3层排源时,源棒总高度180 cm,而吊具高度165 cm,造成部分放射源及剂量场未被利用。如果吊具足够高,可以对吊具进行分层处理,分成均匀场和非均匀场两部分。在均匀场货物辐照可以不进行换层处理。均匀场以外仍可堆放货物,可以通过对货物进行整体翻身和上、下换层的操作方法,降低吸收剂量不均匀度,保证产品辐照质量,进一步提高射线能量利用率。
参考文献:
[1] 曹 宏,陈秀兰,包建忠,等.辐照装置剂量场最佳分布对源棒排布要求初探[J].核农学报, 2000,14(6):367-370.
[2] 刘宏跃,施培新.不同排源方式对辐照产率的影响[J]. 核农学报,1999,13(3):163-167.
[3] 郑向华,陈文捷,董智挺,等.60Co辐照装置增源后剂量场分布及剂量测定[J].中国农学通报,2005,21(11):392-394.
[4] 陈玉霞,夏和舟,林 勇,等.单板源动态辐照的剂量不均匀度及射线利用率[J]. 核农学报, 2002,16(6):370-375.
[5] JJG 1018-1990 使用重铬酸钾(银)剂量计测量γ射线水吸收剂量标准方法[S].
[6] 李承华.辐射技术基础[M].北京:原子能出版社,1988.

摘要:利用5.84×1015 Bq 60Co放射源研究了放射源单层排列与3层排列对剂量不均匀度及射线利用率的影响。放射源单层排列时,垂直方向剂量分布不均匀度为5.32,复方甘草片产品箱内剂量不均匀度为1.46,需进行人工换层操作,射线利用率达28.4%。放射源3层排列时,垂直方向剂量不均匀度为1.15,复方甘草片产品箱内剂量不均匀度为1.48,射线利用率达29.0%。两种排源方式的射线利用率相差0.6个百分点,差异不明显,但3层排源较单层排源省时省力,产品辐照质量更有保障。

关键词:放射源;单层排源;3层排源;剂量不均匀度;射线利用率

中图分类号:S124 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)13-3113-04

近10年来,辐照加工业作为一种高新技术产业在我国得到了长足发展,辐照装置日益增多。据不完全统计,我国目前正在运行和使用的各类γ辐照装置约150座,其中设计装源容量1.1×1016 Bq以上的辐照装置101座,最大设计装源能力已达1.85×1017 Bq。在众多的辐照装置中,由于源架结构差异,装源时源棒在源架上的排列位置不同,放射源剂量场空间分布和射线能量利用率也有所不同[1-3]。湖北辐照实验中心的放射源为单板源,从1992年投产到2010年10月,放射源一直采用单层排列的方式,这期间采取过静态堆码辐照方式和动态步进式辐照方式,前者需要对货物进行人工翻面操作,后者要进行人工换层操作[4],这两种操作方式都存在人为因素造成的不能完全保证产品辐照质量的缺陷。由于单层源架所剩装源孔有限,不能满足新增放射源对装源孔的需求,为了降低辐照生产中操作人员的劳动强度,进一步提高产品辐照质量,2010年11月湖北辐照实验中心对源架结构进行了改造。改造后的源架为3层窗式结构,放射源的排列方式也由原来的单层排列改成3层排列。本研究用重铬酸银剂量计对改造前后两种排源方式的剂量场进行检测,对产品箱进行剂量跟踪,考察了动态步进式辐照方式下两种不同排源方式的剂量分布不均匀度和射线能量利用率,旨在为辐照生产中产品辐照质量控制及提高设备利用率提供参考。

1 材料与方法

1.1 设备与材料

1.1.1 设备 湖北辐照实验中心大型辐照装置1座,设计装源容量1.85×1016 Bq。现有进口60Co放射源44根,国产60Co源102根。进口源规格为ф11 mm×451 mm,分别产自英国和俄罗斯;国产源规格为ф15 mm×90 mm,产自四川四零一所。总装源活度2.14×1016 Bq,现有放射性活度5

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1.1.2 仪器 UV-vis8500紫外可见分光光度计,测定波长范围190~1 100 nm;DTG单盘分析天平,最大称重160 g,微读分度值0.1 mg;SZ-93自动双重纯水蒸馏器;SX-80箱式节能茂福炉。

1.1.3 试剂 K2Cr2O7、Ag2Cr2O7为工作基准试剂(容量);HClO4为优级纯。

1.1.4 供试产品 复方甘草片,纸箱包装,规格500 mm×255 mm×307 mm,单箱重18.4 kg。

1.2 试验方法

1.2.1 剂量计制备 制备高量程重铬酸钾/银剂量计时,用分析天平准确称取K2Cr2O7 0.588 g和Ag2Cr2O7 0.216 g,用0.1 mol/L HClO4溶解,四重蒸馏水定容至1 L。溶液预辐照2 kGy以去除有机杂质。用全玻璃定量加液器将溶液注入标称2 mL的玻璃安瓿中,在煤气与氧气混合气体的微型火焰上封口[5]。制备低量程重铬酸银剂量计时称取Ag2Cr2O7 0.151 g,其余步骤与制备高量程重铬酸钾/银剂量计相同。

1.2.2 放射源排列

1)放射源单层排列。用进口源1根/管、国产源5根/管的方法,将146根放射源装入65根不锈钢管中,并将这65管放射源全部集中在源架的一层,作单层排列。图1所示为源架左半部,每条竖线代表1个装源孔,右边第1孔为中心孔,源架右半部与之完全对称。

2)放射源3层排列 1997年和1999年的国产源依然用不锈钢管装,每年10管,共20管。1997年的放射源(H)有8管分布在源架上层的两侧,每侧4管,另外2管分布在中层的右侧。1999年的放射源(E)有8管排在下层的两侧,每侧4管,另外2管位于中层的左侧;44根进口源全部为裸体源,分布在源架的上、中、下3层,源棒在源架上左半部分的排列位置如图2所示。上、下层的右半部分与同层所示左半部分完全对称,而中层除两侧的国产源不同外,两边的进口源也是对称排列的。

1.2.3 剂量计布置

1)剂量场检测。在1根塑料包装带上每隔5 cm(单层源)或10 cm(3层源)布1支低量程重铬酸银剂量计,用医用胶布将剂量计捆绑在包装带上,并在胶布上标号,剂量计总高度与产品堆码高度相同。将剂量计垂直挂在吊具的正面,并用透明胶粘牢。

2)产品箱剂量跟踪。在两种排源方式下各取吊具1个,将其中的全部复方甘草片或复方甘草片和生理盐水作为一个整体,在上、下两界和每两层交界处及每层中间水平面作横切面,单层排源作9个横切面,3层排源作12个横切面。在每个横切面前、中、后3条线的两端和中点上布置高量程重铬酸钾/银剂量计,共9支。1、4、7号剂量计和3、6、9号剂量计位于横切面靠近源板的两侧,2、5、8号剂量计位于横切面水平中心线上。

1.2.4 测定和计算。在25 ℃下分别于350 nm和440 nm处测定低量程重铬酸银剂量计和高量程重铬酸钾/银剂量计溶液的吸光度,根据以下公式计算相关指标。   吸收剂量D=K△A;

剂量不均匀度u=DMAX/DMIN;

射线利用率ε=Q×D0/3 600×24×P[6]。

式中,D为吸收剂量(kGy),K为转换系数,△A为吸光度差值;u为剂量不均匀度;DMAX、DMIN分别为最大吸收剂量和最小吸收剂量;ε为射线利用率;Q为日辐照量(kg),D0为最低吸收剂量,P为辐射功率(kW)。

2 结果与分析

2.1 放射源单层排列的剂量场分布和产品吸收剂量

2.1.1 放射源单层排列的剂量场垂直分布 此次测定共布置低量程重铬酸银剂量计27支,总高度130 cm。辐照时放射源距地高91 cm,距吊具底部高65 cm,链速1.28 m/min。辐照1圈后取下剂量计,测定吸光度,计算吸收剂量,结果见表1。表中0 cm高度为吊具底部。由表1可知,当源棒在源架上作单层排列时,剂量场的垂直分布是以源棒中心(高度65 cm)为对称点,上、下对称分布。源棒中心剂量最高,达1.65 kGy,最低剂量点在测定范围的边界,仅为0.32 kGy,不均匀度达到5.32。由于放射源剂量场在垂直方向分布极度不均匀性,所以产品在动态辐照运行中需要进行上下换层的人工操作,以将产品吸收剂量不均匀度控制在规定的范围内。

2.1.2 复方甘草片产品箱内吸收剂量分布 产品箱在吊具中按2×4件堆码,总高度123 cm。辐照条件为链速1.28 m/min,源心距吊具底部高65 cm,辐照6圈。当辐照时间为全部辐照时间的一半(3圈)时以第2层和第3层交界处为分界线进行上下换层的人工操作,如图3所示。换层后仍按原来的辐照条件继续辐照,当达到全部辐照时间(6圈)时,将产品从吊具上卸下来,堆放在成品仓库中。从辐照完毕的产品中取出剂量计,进行吸光度测定,并计算吸收剂量,结果见表2。由表2可知,每个横切面前后靠近源板的剂量高于中间的剂量,最高剂量点剂量7.29 kGy,最低剂量点剂量4.99 kGy,不均匀度为1.46,能满足该产品对辐照质量的要求。

2.2 放射源3层排列的剂量场分布及产品吸收剂量

2.2.1 放射源3层排列的剂量场垂直分布治疗癫痫病注重事项有哪些 共布置17支低量程重铬酸银剂量计,这些剂量计与复方甘草片一同辐照。辐照时放射源距吊具底部高82.5 cm,链速1.28 m/min。辐照1圈后取下剂量计,测定吸光度,计算吸收剂量,结果如表3所示。从表3可以看出,在160 cm范围内,吸收剂量分布非常均匀,其最高剂量为1.07 kGy,最低剂量为0.93 kGy,相差仅0.14 kGy,剂量不均匀度1.15,可满足辐照产品对辐照质量的要求,不必进行人工换层操作。

2.2.2 复方甘草片产品箱内剂量分布 复方甘草片按2×5件堆码,在其上面的空余空间再加两件生理盐水,总高度164 cm。辐照条件为链速1.28 m/min,源心高度82.5 cm,共照7圈,其吸收剂量见表4。由表4可以看出,在10件复方甘草片和两件生理盐水的产品箱内所作的12个横切面上的剂量分布是一致的,依然是靠近源板的位置剂量高,中间剂量低,其最高剂量点剂量6.62 kGy,最低剂量点剂量4.50 kGy,不均匀度1.48,符合国家标准的要求。

2.3 放射源单层排列与3层排列的射线利用率

以复方甘草片为例,计算单层排源和3层排源两种排源方式的射线利用率,结果见表5。由表5知,单层排源方式下,链速1.28 m/min,产品辐照6圈,最低剂量达到4.99 kGy,日辐照量11 513.1 kg,射线利用率28.4%。在3层排源方式下,链速1.28 m/min,产品辐照7圈,最低剂量为4.50 kGy,日辐照量13 011.1 kg,射线利用率29.0%,两者射线利用率相差0.6个百分点,差异不明显。

3 小结与讨论

由于放射源源棒在源架上的排列位置差异,形成了单层排源和3层排源两种不同的排源方式。通过考察两种排源方式的剂量场及产品吸收剂量分布以及射线利用率,可以看出3层排源的明显优势。

3.1 降低剂量不均匀度,提高射线利用率

辐照装置中的源板结构和装源方式决定了放射源空间剂量场分布,也决定了放射源射线能量利用率。将全部放射源集中在源架的1层作单层排列时,其空间剂量场垂直分布是以源棒中点为对称点,上、下对称分布,中心剂量最高,距中心越远剂量越低,呈现极度不均匀性。而且,为了提高放射源能量利用率,在实际辐照生产过程中放射源覆盖面远低于货物立面,货物上、下两端的吸收剂量较中间低,必须进行人工换层操作,以降低产品吸收剂量不均匀度,其劳动强度较大,而射线利用率达到28.4%。当采取上下强、中间弱的排源方式,将所有放射源分3层排列在源架上时,立面剂量场在吊具高度范围内分布均匀,不均匀度只有1.15,又由于3层排源增加了放射源覆盖面,放射源超盖于货物,使货物均匀受照,这样既可省去人工换层操作,又保障了产品辐照质量,而且放射源能量利用率高达29.0%,比单层排源的射线利用率高0.6个百分点。

3.2 降低返照率,提高产品辐照质量

放射源3层排列以后,立面剂量场分布均匀一致,辐照产品不用采取上下移位的人工换层操作,同批货物吸收剂量也能均匀一致,不会出现单层排源时不换层或换错层等使同一吊具内吸收剂量也有较大差异的现象。因而3层排源使产品辐照质量得到了较大的提高,降低了返照率,节约了辐照时间。

3.3 简化辐照生产工艺,提高辐照工作效率

在单层排源的辐照工艺中,产品堆码层数须为偶数层,辐照圈数都为偶数圈,从而保证换层后吊具中货物吸收剂量的均匀性,改成3层排源后可不受此限。3层排源在生产操作上只需将产品装满吊具,当达到辐照圈数时再将产品卸下即可,可有效降低劳动强度,提高辐照工作效率。

3.4 增加吊具高度,进一步提高辐照产率

动态步进式辐照时,吊具是堆放产品的唯一设备,吊具的规格尺寸直接影响着吊具载重量,进而影响放射源的有效利用。3层排源时,源棒总高度180 cm,而吊具高度165 cm,造成部分放射源及剂量场未被利用。如果吊具足够高,可以对吊具进行分层处理,分成均匀场和非均匀场两部分。在均匀场货物辐照可以不进行换层处理。均匀场以外仍可堆放货物,可以通过对货物进行整体翻身和上、下换层的操作方法,降低吸收剂量不均匀度,保证产品辐照质量,进一步提高射线能量利用率。

参考文献:

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