国家标准计划《用于校准γ能谱仪的参考源》由 TC58(全国核能标准化技术委员会)归口,TC58SC2(全国核能标准化技术委员会辐射防护分会)执行 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 中核核电运行管理有限公司 、浙江省辐射环境监测站 、中国辐射防护研究院 、上海市计量测试技术研究院 。
| 17 计量学和测量、物理现象 |
| 17.240 辐射测量 |
本标准修改采用ISO国际标准:ISO 23547:2022。
采标中文名称:放射性测量 γ发射放射性核素 γ射线能谱仪校准的参考测量标准规范。
公众辐射剂量评估体系主要依托环境介质(如空气、水、土壤、生物样本)及放射性排放物的放射性核素监测数据构建。
此类监测高度依赖数据质量,需建立涵盖样品采集标准化流程、分析方法标准化,以及测量不确定度管控的全链条质量保障框架。
作为γ能谱仪定量分析的核心技术基础,探测效率刻度直接决定了活度测量的精确度。
该刻度过程本质是建立γ能谱仪对特定核素特征γ射线全能峰的探测效率与仪器响应之间的量化关系。
在保持测量几何条件、探测性能参数等实验变量恒定的前提下,通过获取与待测环境样品(材质特征、几何构型、基质组成等参数一致)的校准样品全能峰净计数,结合预先刻度的探测效率,即可实现样品中目标核素活度的定量计算。
目前,γ能谱全能峰效率刻度方法主要有: (1)有源效率刻度法:采用国家计量基准溯源的标准放射源进行直接校准,通过物理实测建立效率曲线。
该方法可实现≤5%的测量不确定度,特别适用于环境监测、流出物监测和核安全监管等领域的精确分析需求。
(2)无源效率刻度法:利用蒙特卡罗软件进行任意几何、任意位置的效率计算,可处理复杂基体样品的分析场景,但其测量精度高度依赖建模参数的准确性,典型误差范围控制在±15%以内。
本标准作为《用于校准表面污染监测仪的参考源 α、β和光子发射体》(GB/T 12128)的系列标准之一,规范了用于校准γ能谱仪的参考源。
尽管GB/T 11713《高纯锗γ能谱分析通用方法》和GB/T 16145《环境及生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》等现行国标构建了γ能谱基础分析框架,但在γ能谱仪校准所需的参考测量源体系建设方面仍存在技术标准空白。
技术标准的缺失直接导致不同实验室间数据一致性不足。
因此,制定统一标准规范,建立用于校准γ能谱仪的参考源的量值溯源体系,已成为提升辐射监测可靠性、支持科学决策及实验室资质认证的迫切需求。
1.范围 规定了用作γ能谱仪校准参考源的固态和液态γ放射性核素源的特性,这些参考源溯源至国家测量标准。 适用于γ能谱仪校准的推荐参考辐射源,包括(但不限于)发射能量范围在40keV~1836keV的γ放射性核素,这些参考辐射源以点源或适当扩展源的形式,其活度值溯源至国家标准。实验室用于制备扩展标准的液体源也适用于本规范,但依据GB/T 15000.7标准生产的标准物质不适用于本规范。 2.主要技术内容 2.1规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。 2.2术语、定义 2.3 参考测量源的量值溯源 明确了提供参考测量源的NMI和校准实验室应取得CMA认证,使用放射性核素液态标准制备参考测量源,并通过标准化溶液校准探测器等。 2.4 测量源的技术要求 2.4.1 概述 明确了参考测量标准分为点源、大面积源、固体源和液体源四种类型,每种类型的特定用途等。 2.4.2 参考测量源 2.4.2.1 一般要求 明确了参考测量源的校准证书提供的信息和参考测量源本身的标记等。 2.4.2.2 固体参考源的容器和基体 明确了固体源参考测量源应尽可能与待测样品特征的一致性,固体参考测量源的容器考虑的因素等 2.4.2.3 活度 明确了放射源活度的范围和扩展不确定度等。 2.4.2.4 固体参考测量源中放射性的均匀性 明确了大于100毫升的固体参考测量源均匀性要求和评定方式等。 2.4.2.5 放射性核素 明确了测量标准的优先选择核素和备选核素及相关核素信息等。对照ISO 23547:2022和结合GB/T 16145,修改了推荐使用的多核素标准的种类数量和核素种类,调整参考测量源的放射性核素表中的优先选择核素和备用选择核素。 2.4.3 工作测量源 2.4.3.1 一般要求 明确了制定工作测量源的特性的要求等。 2.4.3.2 活度 明确了工作测量源活度由用户和制造单位协商,需在传递测量仪器上进行测量等。 2.4.3.3 均匀性 明确了体状工作测量源的均匀性尽可能与参考测量源的规定保持一致。 2.4.3.4 放射性核素 明确了工作测量源应按照用户要求使用发射光子的放射性核素进行制备。 2.5 传递仪器 2.5.1 传递测量仪器 明确了放射性测量中推荐传递测量仪器的类型和能量范围等。 2.5.2 校准 明确了传递仪器校准周期和质量控制要求等。 附录A 以资料性附录的形式给出了液体参考测量源制备工作测量源的程序。