放射性電離檢測器

放射性電離檢測器利用在電離室中放射源輻射特定射線的作用下，使被測物質通過電離室時產生離子流的變化而製成的檢測器。

基本介紹

• 中文名：放射性電離檢測器
• 外文名：radio ionixatinn detector

簡介

放射性危害因涉及面廣、隱蔽性強、殺傷力高、危害性大且難以進行銷毀處理，受到各國的政府高度重視和公眾媒體的高度關注。由於放射性物質具有上述特性，一旦通過物流進入國內，很可能會危害到國民生命健康和造成環境污染，並引起很嚴重的社會恐慌。因此，必須在口岸上進行放射性檢測，以保證在國門的第一道防線上就檢測出非法入境的放射性物質和放射性不合格商品。

放射性物質對於人類和環境的危害主要來自於其電離輻射。只有非常高劑量的電離輻射才會給人帶來明顯的急性症狀，所以人們必須藉助於探測器來探測各种放射性輻射，給出放射性的類型、強度、能量及時間等特性。必須依靠儀器測量是口岸現場放射性安全控制的一個很重要的特徵，也是和其它口岸現場安全檢驗最大的不同之處，這樣我們必須對放射性檢測儀器的類型和原理有一個基本的了解。

常見電離輻射探測器

1、個人輻射檢測儀（Personalradiationdetector，PRD）

該儀器體積小巧，用於佩帶在人體軀幹上用來測定佩帶者所受X和γ輻射外照射個人劑量當量和個人劑量當量率，主要用途是用於放射性工作人員的個人防護。它可以探測佩帶位置當時的劑量當量率，也可以探測所設定的一段時間內的劑量當量，並能設定報警值以聲、光或振動進行報警。測量能量範圍為50keV到1.5MeV。

2、攜帶式X、γ輻射劑量率儀（Hand-heldgam-masearchdetector，GSD）

這種儀器可由電池供電，重量輕，可攜帶測量，是口岸最常用的X和γ輻射測量儀器。該儀器包括一個或幾個X和γ輻射探測器，測量能量範圍為50keV到3MeV，回響時間不超過8s；通常設有報警功能，可以作為監測儀使用；測量輻射劑量率的靈敏度、準確度都比PRD高很多，其測量的劑量率值可以作為原始結果來判斷被測物的放射性水平。有些儀器可以通過改換探頭來測量α、β表面污染或中子輻射。

3、攜帶式能譜儀（Handheldradionuclideidentifi-cationdevice，RID）

這種儀器外形和GSD基本一致，區別是在GSD上加裝了能譜的測量功能，通常採用NaI（Tl）閃爍體作為探頭材料。NaI（Tl）材料的探測效率高，可以做能量回響，可測能譜，但能量解析度低，所以RID可以在現場做大致的核素定性。

4、通道式X和γ輻射監測儀（Fixedradiationportalmonitor，RPM）

通道式X和γ輻射計量率儀主要用來探測車輛、人員、行李和郵件的放射性，有時也稱為門式或固定式放射性監測系統。和攜帶式相比，固定式X和γ輻射計量率儀一般採用塑膠閃爍體做探測部件，可以做得比較大，所以探測靈敏度更高。探測能量範圍應在50keV到7MeV之間，至少應達到80keV ～ 1.5MeV，通常可設定報警預值以配合自動監測工作。有些配有中子探測器，可對中子進行監測。

5、α、β表面污染監測儀（Alpha/betasurfacecon-taminationmonitors）

α、β表面污染監測儀主要用於測量現場的貨物表面有無放射性物質以及強度。由於α射線的射程短，所以測量時必須緊挨被測物體表面，但同時又不能使探頭碰到被測物體表面，以防止探頭表面受到損壞和污染。β射線的射程稍遠，但監測儀和被測物體也不能太遠，具體距離應和儀器刻度時的距離相等。

6、中子檢測儀（Handheldneutronsearchdetec-tors，NSDs）

中子檢測儀是測量現場中子計數或劑量的攜帶型或佩帶式儀器。由於中子不帶電，不能直接測量，一般是通過中子和物質進行核反應或彈性碰撞來檢測中子，常用的檢測器是充有3He和BF3的氣體正比計數管。由於中子輻射出現的情況很少，所以中子檢測儀一般並不單獨購置，而是作為其它儀器的附加功能來配置。

7、高純鍺γ能譜儀（Gammaspectrometers）

γ能譜儀是通過測量分析γ能譜來對被測物所含的放射性核素和含量。通常所說的γ能譜儀是指實驗室內的大型譜儀，探頭材料為半導體材料，現在採用高純鍺材料，能量分辨力極好，測量時需要用液氮或電製冷。測量時一般放置在鉛室中，能對樣品中很低含量的放射性核素進行準確地定性和定量。

8、低本底α、β測量儀（Low background alphaand/orbetameasuringinstruments）

低本底α、β測量儀和α、β表面污染監測儀不同，它是用來準確測量樣品中總α、總β比活度的儀器，通常用於實驗室的檢驗。樣品在測量前需要制樣過程，以滿足儀器測量的需要。除了食品、水樣，通常在進出口商品放射性檢驗套用不多。

9、其他儀器

還有其他一些儀器設備，也可能會在實際工作中使用。比如車載式輻射檢測儀，它的探測方式和通道式的一致，但其探測器安裝在車輛上，可移動探測。將光學成像和γ劑量率分布梯度圖像進行疊加的γ相機，可以以照片的形式，非常清晰直觀的顯示觀測地區放射源（熱點）所在的位置。還有將探測器安裝在抓鬥或龍門吊上的裝置，可以在抓取和吊裝貨物的時候直接對貨物進行放射性測量。

放射性檢測儀器的套用分析

不同的儀器有不同的特點，也決定了它們有不同的套用。下面針對其套用的場地進行詳細說明。

實驗室配置的放射性檢測儀器及其套用

實驗室配置的放射性檢測儀器通常用於樣品中核素或放射性總量的準確定量，應該配置的儀器有高純鍺γ能譜儀和低本底α、β測量儀。

（1）高純鍺γ能譜儀能準確測量樣品的γ放射性核素的比活度，可以完成的檢驗任務有：礦石、建材中放射性核素的檢測，廢物中γ放射性核素的檢測，食品中人工放射性核素的檢測等。

（2）低本底α、β測量儀能準確測量樣品中總α、總β的比活度，可以完成的檢驗任務主要是食品、水樣的總α、總β的比活度的測量。另外實驗室也應配備劑量率和劑量儀，用來監測來樣的γ劑量率和實驗人員的受照劑量，以保護實驗室人員的健康。

口岸配置的放射性檢測儀器及其套用

口岸的情況比較複雜，需要的儀器設備也比較多，詳述如下。

1、個人防護產品

個人防護產品包括個人劑量計和防輻射產品（如防輻射服、口罩、眼鏡等）。由於口岸遇到的商品種類繁多，雖然一般而言商品中的放射性通常比較低，但如果遇到高放射性，有可能會對檢驗員帶來傷害。因此，口岸應根據情況配備個人劑量計和防輻射產品，以避免檢驗員可能遭受的高劑量率輻射和長期的高輻射劑量。

2、α、β表面污染監測儀

該儀器為攜帶型，主要用於廢物表面的α、β活度的測量或者用於物體表面是否有放射性污染的判定。

3、攜帶型輻射測量儀

該儀器主要的套用是測量γ劑量率，也可以測量劑量。有些儀器有測量γ譜的功能，可以在現場測量樣品的γ譜來估計樣品中放射性核素的種類，還可以通過加裝探頭來測量中子計數。該類儀器適用範圍廣，使用率高，適合各種樣品。主要套用在現場測量口岸樣品的γ劑量率，通過對樣品的γ劑量率的準確測量，來判斷樣品是否合格或者是否通過篩選。該儀器也可以作為口岸待檢商品放射性危害程度和突發應對級別的評估。建議同一口岸購買儀器時，有1～ 2個儀器增配中子計數功能，使該口岸機構同時具體中子的檢測能力。

4、通道式輻射檢測儀

通道式輻射檢測儀主要是用來檢測運動中的物體的γ放射性，但國外在通道式儀器上多配置中子檢測器，可同時檢測中子劑量。通道式輻射檢測儀可以套用在不同的檢測場合，通常可以對車輛、行人、貨包和快件進行檢測。

通道式放射性檢測儀檢測時只需被測貨物或人低於一定速度通過探測器即可，非常符合現代物流的要求，而且通道式儀器的探測元件面積大，較之攜帶型儀器來說，更為敏感，定性能力更強。但是由於其探測元件為固定式，無法貼近貨物進行檢測，再加上貨櫃的禁止等因素，其檢測結果的精確性相對較差，適合用於對入境貨櫃的監控和初步篩選。

綜上所述，攜帶型儀器由於劑量率定量準確，比較適合石材、礦產品等放射性分布較為均勻商品的定量分析，也可以對已知放射性異常的貨櫃進行尋源，但由於不夠靈敏，無法適應大量廢品（或入境貨櫃）中大海撈針式的現場放射性監測。而通道式儀器更為靈敏，對物流影響小，更適合用於初步篩選放射性異常的貨物。此外，也有專門為行人、貨包和快件設計的不同類型通道式輻射檢測儀，在機場、出入境車站等設定該儀器，可以對行人、貨包和快件的放射性進行檢測。

放射性測量儀器是口岸入境放射性安全的基礎，儀器使用人員必須對儀器的類型、原理和選配有所了解，才能在檢驗工作中做到物盡其用，保障口岸的入境放射性安全。