放射性污染材料活度连续甄别自动分选的设备制造技术

本申请公开了放射性污染材料活度连续甄别自动分选的设备，涉及辐射检测领域。设备包括第一至第三传送装置、入口料斗、第一至第三探测器、回收分拣装置和工控机。第一探测器用于测量入口料斗上游的放射性活度。第二探测器用于测量待分拣材料的放射性活度及所有放射性总计数率。第三探测器用于识别待分拣材料中所含放射性元素种类并测量其放射性活度。工控机会根据该信号及预设的两个放射材料阈值控制回收分拣装置动作，以对应输出三种不同放射性活度的材料。本申请的利用第一及第二探测器实现快速测量。利用第三探测器选择感兴趣区，实现特定放射性核素的识别与分析。因此可有效降低探测下限，提高效率，实现对大量污染材料进行快速测量和分拣。

Equipment for continuous screening and automatic separation of activity of radioactive contaminated materials

【技术实现步骤摘要】
放射性污染材料活度连续甄别自动分选的设备
本申请涉及辐射检测领域，特别是涉及一种放射性污染材料活度连续甄别自动分选的设备。
技术介绍
放射性污染对人体的实质伤害是放射性物质发出的射线对人体的危害，这些射线有α射线、β射线、γ射线。放射性表面活度测量不仅在核科学、辐射防护等领域常常遇到。而且在工业、农业、生物、医药、环境科学等领域的研究和应用中都会遇到。对环境放射性污染测量包括活度测量和能量测量。活度测量是测定物质中所含放射性核素的量。能量测量是测定物质中放射性核素的种类。由于“非污染”与“放射性元素污染固体材料”混合存在，而导致放射性材料甄别、分选的自动化程度不高、分选精度与效率不高，不易实现受污染混合材料的减容，无法达到降低污染材料的运输、处置成本的目的。特别是对于大批量存在的放射性污染固体材料，如何在原位进行自动、高效、连续、可靠地甄别和分拣是亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。本申请提供了一种放射性污染材料活度连续甄别自动分选的设备，包括：第一至第三传送装置，沿放射性污染材料输送方向依次设置，第一传送装置及第二传送装置均用于输送待分拣材料，以实现待分拣材料活度的连续甄别，第三传送装置用于输送分拣后的材料；入口料斗，布置在所述第一传送装置局部区域的上方，用于通过待分拣材料；第一至第三探测器，第一探测器及第二探测器对应布置在所述入口料斗的两侧，所述第一探测器用于测量位于所述入口料斗上游的放射性活度，用于测量不同宇宙辐射、大地辐射和无待分拣材料的输送带的残余活度，所述第二探测器用于测量待分拣材料的放射性活度，用于测量所有放射性总计数率，所述第三探测器布置在所述第二传感器之后、回收分拣装置之前的传送装置处，用于识别待分拣材料中所含放射性元素种类并测量其放射性活度；回收分拣装置，布置在所述第二传送装置的末端处，用于接收待分拣材料并对分选后的材料进行输出；和工控机，配置成接收所述第一探测器至所述第三探测器的信号，并根据接收到的探测器信号、每一传送装置的配置及预设的放射材料阈值控制所述回收分拣装置分拣材料并选择输出至第三传送装置处，所述工控机配置成预设两个放射性阈值，以甄别三种不同放射性活度的材料，所述第三传送装置的数量为三个，以对应输出三种不同放射性活度的材料。可选地，所述工控机配置成采用连续差值方法对连续材料流进行甄别分选，通过所述第一至第三探测器的测量，从所述第二探测器的总计数或比活度中扣除所述第一探测器的测量值，再扣除所述第三探测器的给出的干扰性放射性元素的计数率或放射性比活度，得出受污染材料中放射性特定核素的净计数或比活度，以此与预设放射材料的阈值相比进行阈值判别，以进行待分拣材料的甄别与分拣，以实现10吨～150吨/小时的固体材料处理速度，探测下限可达0.05Bq/g。可选地，每一探测器中的所有不活跃表面配备有屏蔽防护件，用于衰减环境背景噪声，所述设备还包括辐射屏蔽挡板，所述辐射屏蔽挡板对应布置在每一探测器对应的传送装置的下方，所述辐射屏蔽挡板与对应的传送装置相平行，所述辐射屏蔽挡板用于衰减大地背景噪声。可选地，所述第一探测器和所述第二探测器均为伽玛辐射探测器，所述第三探测器为伽玛能谱探测器。可选地，所述第二探测器和所述第一探测器均可配置为对伽玛辐射敏感度较低的探测器，以实现高达1mSv/h的自然背景噪声环境中对伽玛进行测量。可选地，所述第三探测器为伽玛能谱探测器，通过使用伽玛能谱探测器，对伽玛辐射能量区间从几十KeV至几个MeV的放射性元素进行探测，使得探测区间范围广，所述第三探测器支撑结构配置为可调节，以避免计数饱和，同时具有很低的探测下限。可选地，所述第一探测器及所述第二探测器安装在距离所述入口料斗两侧的相同距离处，以及安装在距离所述第一传送装置的相同高度处。可选地，所述第一传送装置(B)配置成其上的待分选材料在厚度上连续可调。通过手动或软件控制的方式，可实现传送装置上待分选材料在厚度上连续可调，设置的高度取决于材料的物理状态和其源项。可选地，所述第一传送装置为水平输送带，所述第二传送装置及所述第三传送装置均为爬坡输送带均相对水平面向上倾斜，且所述第二传送装置与所述第一传送装置及所述第三传送装置在位置上相互层叠，以减小所述设备的总长度。以使得所述设备具有紧凑性与模块化，可使设备集成在一个40英尺的国际标准集装箱中。可选地，所述入口料斗配置成材料仅借助重力作用即可完成进料。可选地，所述设备还包括筛分装置，所述筛分装置位于所述入口料斗的上方，并配置成重力筛分或震动筛分对待分选材料进行尺寸筛分。应用所述的设备进行放射性污染材料活度连续甄别自动分选的检测方法，按照如下步骤操作，步骤101，在设备启动阶段，比较第一探测器和第二探测器的数值，如两者的数值完全相同或计数统计误差相近，则探测器正常运行；如果测量值方差超过了不确定性的可调整范围，则需检验在第一传送装置和/或读数值较高的探测器附近是否存在着放射性源，并予以排除，以恢复设备正常运行状态；步骤102，将待分拣放射性受污染固体材料，装入入口料斗内；步骤103，待分拣材料从入口料斗转移到第一输送带；步骤104，工控机记录第一探测器测量到的位于入口料斗上游的伽马计数率或放射性比活度；步骤105，工控机记录第二个探测器测量到的待分拣材料的所有放射性总计数率或比活度；步骤106，利用第三探测器，利用待分拣材料在第二传送装置上的提升时间，对材料流进行放射性核素连续识别，对于识别出的干扰性的天然核素和/或人工核素，通过第三探测器及工控机的数据，分析、反推出特定放射性核素计数率或放射性比活度；步骤107，从第二探测器的测量值中扣除第一探测器的测量值，再扣除第三探测器给出的特定放射性元素计数率或放射性比活度，以实现连续的差值计数测量，该差值计数结果用于污染材料的甄别与分拣；同时，待分拣材料被第一传送装置转移到第二传送装置，第二传送装置将材料运送至回收分拣装置；步骤108，工控机根据分析结果，控制回收分拣装置动作，可把分拣后材料引导到第三传送装置处，其中，第三传送装置的数量为多个。本申请的放射性污染材料活度连续甄别自动分选的设备，利用第一探测器及第二探测器中的两个计数器的探测效率高的优点，实现快速测量。利用第三探测器即能谱探测器的精确性，选择感兴趣区(ROI)，实现特定放射性核素的识别与分析。本申请能够实现放射性元素污染的固体材料的放射性活度连续甄别，并依据预先定义的分拣准则值，对污染材料进行连续地自动分拣。因此可有效降低探测下限，提高效率，实现对大量污染材料进行快速测量和分拣。根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放射性污染材料活度连续甄别自动分选的设备(100)，其特征在于，包括：/n第一至第三传送装置(B、B1、B1X)，沿放射性污染材料输送方向依次设置，第一传送装置(B)及第二传送装置(B1)均用于输送待分拣材料，以实现待分拣材料活度的连续甄别，第三传送装置(B1X)用于输送分拣后的材料；/n入口料斗(A)，布置在所述第一传送装置(B)局部区域的上方，用于通过待分拣材料；/n第一至第三探测器(D、C、E)，第一探测器(D)及第二探测器(C)对应布置在所述入口料斗(A)的两侧，所述第一探测器(D)用于测量位于所述入口料斗(A)上游的放射性活度，用于测量不同宇宙辐射、大地辐射和无待分拣材料的输送带的残余活度，所述第二探测器(C)用于测量待分拣材料的放射性活度，用于测量所有放射性总计数率，所述第三探测器(E)布置在所述第二传感器(C)之后、回收分拣装置(B2)之前的传送装置处，用于识别待分拣材料中所含放射性元素种类并测量其放射性活度；/n回收分拣装置(B2)，布置在所述第二传送装置(B1)的末端处，用于接收待分拣材料并对分选后的材料进行输出；和/n工控机(10)，配置成接收所述第一探测器(D)至所述第三探测器(E)的信号，并根据接收到的探测器信号、每一传送装置的配置及预设的放射材料阈值控制所述回收分拣装置(B2)分拣材料并选择输出至第三传送装置(B1X)处，所述工控机(10)配置成预设两个放射性阈值，以甄别三种不同放射性活度的材料，所述第三传送装置(B1X)的数量为三个，以对应输出三种不同放射性活度的材料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种放射性污染材料活度连续甄别自动分选的设备(100)，其特征在于，包括：
第一至第三传送装置(B、B1、B1X)，沿放射性污染材料输送方向依次设置，第一传送装置(B)及第二传送装置(B1)均用于输送待分拣材料，以实现待分拣材料活度的连续甄别，第三传送装置(B1X)用于输送分拣后的材料；
入口料斗(A)，布置在所述第一传送装置(B)局部区域的上方，用于通过待分拣材料；
第一至第三探测器(D、C、E)，第一探测器(D)及第二探测器(C)对应布置在所述入口料斗(A)的两侧，所述第一探测器(D)用于测量位于所述入口料斗(A)上游的放射性活度，用于测量不同宇宙辐射、大地辐射和无待分拣材料的输送带的残余活度，所述第二探测器(C)用于测量待分拣材料的放射性活度，用于测量所有放射性总计数率，所述第三探测器(E)布置在所述第二传感器(C)之后、回收分拣装置(B2)之前的传送装置处，用于识别待分拣材料中所含放射性元素种类并测量其放射性活度；
回收分拣装置(B2)，布置在所述第二传送装置(B1)的末端处，用于接收待分拣材料并对分选后的材料进行输出；和
工控机(10)，配置成接收所述第一探测器(D)至所述第三探测器(E)的信号，并根据接收到的探测器信号、每一传送装置的配置及预设的放射材料阈值控制所述回收分拣装置(B2)分拣材料并选择输出至第三传送装置(B1X)处，所述工控机(10)配置成预设两个放射性阈值，以甄别三种不同放射性活度的材料，所述第三传送装置(B1X)的数量为三个，以对应输出三种不同放射性活度的材料。


2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述工控机(10)配置成采用连续差值方法对连续材料流进行甄别分选，通过所述第一至第三探测器(D、C、E)的测量，从所述第二探测器(C)的总计数或比活度中扣除所述第一探测器(D)的测量值，再扣除所述第三探测器(E)的给...

【专利技术属性】
技术研发人员：何铮，陈钢，朱双华，张永旺，
申请(专利权)人：博思英诺科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11