隨著我國(guó)核技術(shù)利用、新基建等領(lǐng)域快速發(fā)展,低本底輻射檢測(cè)需求年增速保持在15%以上,現(xiàn)有校準(zhǔn)與誤差控制體系需匹配更高的精度要求。目前國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系已形成三層架構(gòu):第一層是*層面的HJ 61-2025《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證規(guī)范》【3】,對(duì)低本底場(chǎng)景下輻射測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)、質(zhì)量控制提出通用性要求;第二層是行業(yè)層面的DL/T 1870-2025《電力系統(tǒng)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》,針對(duì)電網(wǎng)變電站、新能源場(chǎng)站的輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備校準(zhǔn)做出專項(xiàng)規(guī)定;第三層是國(guó)際對(duì)接層面的IEC 61563:2025《輻射防護(hù)儀器校準(zhǔn)通用要求》,明確了低本底測(cè)量誤差的溯源路徑。2026年*核安全局剛實(shí)施的《低本底輻射測(cè)量設(shè)備質(zhì)量控制導(dǎo)則》,進(jìn)一步填補(bǔ)了高靈敏度輻射儀校準(zhǔn)時(shí)的本底噪聲控制要求空白。
現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低本底場(chǎng)景下輻射儀校準(zhǔn)的核心要求可歸納為三類:第一類是校準(zhǔn)周期要求,明確低本底環(huán)境中使用的輻射檢測(cè)儀強(qiáng)制校準(zhǔn)周期不超過12個(gè)月,設(shè)備經(jīng)歷移動(dòng)、維修、更換探測(cè)器后,需補(bǔ)充開展期間核查,確認(rèn)性能達(dá)標(biāo)后方可投入使用;第二類是校準(zhǔn)環(huán)境要求,規(guī)定校準(zhǔn)場(chǎng)地的固有本底輻射水平需低于被校準(zhǔn)設(shè)備測(cè)量下限的1/3,若在強(qiáng)電磁干擾場(chǎng)景(如換流站、風(fēng)電升壓站)開展現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn),需額外增設(shè)電磁屏蔽裝置,避免電磁干擾導(dǎo)致本底噪聲異常升高;第三類是溯源要求,所有校準(zhǔn)數(shù)據(jù)需可溯源至中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院的電離輻射計(jì)量基準(zhǔn),校準(zhǔn)證書需明確標(biāo)注低本底區(qū)間的測(cè)量誤差不確定度。
低本底輻射檢測(cè)場(chǎng)景下,設(shè)備的核心技術(shù)指標(biāo)需滿足以下要求方可判定為合格:首先是本底噪聲指標(biāo),針對(duì)α/β表面污染檢測(cè)儀,本底噪聲計(jì)數(shù)率需低于0.01cps,針對(duì)環(huán)境級(jí)γ劑量率儀,50keV-3MeV能量區(qū)間內(nèi)的本底噪聲計(jì)數(shù)率需低于0.5cps,中國(guó)電力科學(xué)研究院2025年發(fā)布的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,滿足該指標(biāo)的設(shè)備在低本底場(chǎng)景下的測(cè)量穩(wěn)定性可提升40%以上【1】;其次是輻射測(cè)量誤差指標(biāo),在0.01μSv/h-10μSv/h的低本底常用測(cè)量區(qū)間內(nèi),設(shè)備的相對(duì)示值誤差需控制在±8%以內(nèi),能量響應(yīng)誤差需控制在±10%以內(nèi);*后是重復(fù)性指標(biāo),連續(xù)10次本底測(cè)量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差需低于5%,避免隨機(jī)波動(dòng)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏差。
為保障輻射儀校準(zhǔn)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求,需遵循標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程:首先是校準(zhǔn)前的本底核查環(huán)節(jié),設(shè)備開機(jī)后需預(yù)熱不少于30分鐘,連續(xù)測(cè)量10次當(dāng)前環(huán)境本底值,計(jì)算本底的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差,確認(rèn)本底穩(wěn)定后再開展校準(zhǔn)操作,避免探測(cè)器未進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)導(dǎo)致校準(zhǔn)偏差;其次是多點(diǎn)校準(zhǔn)法的應(yīng)用,低本底場(chǎng)景下需選擇至少3個(gè)覆蓋常用測(cè)量區(qū)間的校準(zhǔn)點(diǎn),例如針對(duì)變電站周邊的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)需求,可選擇0.02μSv/h、0.1μSv/h、1μSv/h三個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)的測(cè)量時(shí)間不少于10分鐘,降低統(tǒng)計(jì)漲落對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的影響;*后是動(dòng)態(tài)本底扣除規(guī)范,校準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量過程中,需同步采集當(dāng)前環(huán)境的本底值進(jìn)行動(dòng)態(tài)扣除,不得直接沿用設(shè)備出廠時(shí)的固定本底參數(shù),該操作可將低本底場(chǎng)景下的輻射測(cè)量誤差降低60%以上【2】。
從2025年全國(guó)輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備抽檢結(jié)果來(lái)看,低本底場(chǎng)景下設(shè)備校準(zhǔn)與誤差控制的常見問題主要集中在三類:第一類是本底噪聲漂移問題,中國(guó)電力科學(xué)研究院2025年抽檢的120臺(tái)在用環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備中,有18%的設(shè)備本底噪聲超出標(biāo)準(zhǔn)要求,其中72%的設(shè)備未按要求開展季度期間核查,探測(cè)器老化、灰塵污染等問題未被及時(shí)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果持續(xù)偏高;第二類是校準(zhǔn)場(chǎng)景匹配度不足問題,部分機(jī)構(gòu)在本底水平較高的普通實(shí)驗(yàn)室開展校準(zhǔn),校準(zhǔn)得到的參數(shù)與低本底使用場(chǎng)景的適配性差,例如在本底0.1μSv/h的實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的設(shè)備,拿到本底0.03μSv/h的山洞實(shí)驗(yàn)室使用時(shí),*大誤差可達(dá)15%;第三類是操作不規(guī)范問題,不少操作人員為提升效率,每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量時(shí)間不足2分鐘,低本底下的統(tǒng)計(jì)漲落直接導(dǎo)致校準(zhǔn)結(jié)果偏差超過允許范圍。
針對(duì)低本底場(chǎng)景下輻射檢測(cè)儀校準(zhǔn)與誤差控制的要求,相關(guān)單位可從三方面優(yōu)化管理體系:首先是建立分級(jí)校準(zhǔn)管理機(jī)制,針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)如核電廠周邊監(jiān)測(cè)站、廢舊金屬冶煉輻射監(jiān)測(cè)點(diǎn),每6個(gè)月委托有資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)開展校準(zhǔn),每季度自行開展本底噪聲核查與期間核查;其次是優(yōu)化誤差控制流程,每次現(xiàn)場(chǎng)開展低本底輻射檢測(cè)前,先進(jìn)行本底值比對(duì),若當(dāng)前本底值與歷史均值偏差超過±10%,需暫停測(cè)量排查環(huán)境干擾因素,確認(rèn)無(wú)異常后再開展檢測(cè);*后是升級(jí)設(shè)備管理能力,優(yōu)先選擇支持本底噪聲自動(dòng)校正、遠(yuǎn)程校準(zhǔn)功能的智能輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備,減少人工操作帶來(lái)的隨機(jī)誤差,保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。
參考文獻(xiàn)
【1】 中國(guó)電力科學(xué)研究院. 2025年全國(guó)電網(wǎng)輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備性能測(cè)試白皮書[R]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2025.
【2】 中廣核研究院有限公司. 低本底輻射測(cè)量誤差控制技術(shù)手冊(cè)[M]. 深圳: 中廣核出版社, 2026.
【3】 生態(tài)環(huán)境部輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中心. HJ 61-2025 輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證規(guī)范[S]. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 2025.