22 说,为了精确地测量,就需要知道样品的同位素成分。当→ 个中子探测器的截面正比于1/U(是中子的速度)时,反应 率是中子密度n的量度,而与中子速度或能谱无关。对N个 原子核来说,按每秒反应数表示的反应率R为 R=In(v)uNo(u)du 如果 a(U) 00 则 R=NoVo n(udu=ndouon 式中n()和(U)是中子密度和截而按速度的分布。因为有这 样的关系,所以通常根据此式,仅对截面为。(相应于v= 2200米/秒)的热中子进行制表。但是,n才是真的中子密 度,通过测得的反应率并利用截面所求B的量mU不是真 的中子通量密度,而是所谓的“一般通量密度”。当温度为 T时,麦克斯韦分布的真中子通量密度(m)是有效通量密 皮(0)的1.128√T/T。儐,此处T=29359K(20.44℃) 采用1/探测器,利用制成表的截面所进行的测量将比真实 的中子通量密度(容许通量密度以此为基础)的估算略低 些。然而,在大多数辐射防护的考虑中可忽略这个因数。 93.2中能中子的中子通量密度或注量的测量常可 通过观测诸姐i(n,a)H,1B(n,a)Li或3e(n,p)H 等中子感生反应来实现;或通过观测诸如in,Au,Co,Ma Cu和Na等的共振探测器的活化来实现。另一种技术是采用 “黑体”探测器,即探测器足够厚,中子吸收截面又足够
大,以致能吸收所有的中子。使用10B和Li一类的材料,在 大约10千电子伏以内可能得到具有平响应的“黑体”探测 器。有关中能中子测量的较详细的资料可参阅NCRP23号报 告(NCRP,1960a)和ICRU10b号报告(ICRU,1964)。 9.3.3测量快中子通量密度或注量的方法包括:(a) 在计数器望远镜、核乳胶、大块有机闪烁体或其它计数器 中,观测准确知道的氯的弹性散射H(n,)H所引起的质子 反冲,(b)记录He(n,p)H之类的核反应或中子诱发裂 变;(c)在正离子加速器上,记录如adn)e或2H (d,n)e一类产生中子的反应中的伴融粒子;sd)慢化 法,中子在慢化体中慢化,然后作为热中子来探测。方法 a)需要知道入射中子的方向(除大块有机闪烁体外), 但能用来获得有关中子能谱的数据;方法(b)的优点是不 需要知道有关中子方向的资料3方法(c)的精确度可能很 高,但只能用于加速器这类中子源;方法(d)对所有能量 的中子都灵敏,而且可以作得与中子潇关系不大,从而适合 于在辐射防护中测量通量密度。通常需要用已知发射率的放 射性中子源对慢化型探测器进行刻度。有关快中子通量蜜度 和注量测量的更详细资料,可以从下列文献中获得NCRP 23号报告(NCRP,1960a),ICRU10b号报告(CRU,1964), 以及Maro和Fow!er(1960)发表的文章。 94可以用下列方法确定比释动能及吸收剂量:(a) 电离法,如在电离室和正比计数器中应用的方法;(b)量热 计法;(c)化学法,如胶片和液体化学剂量计;(d)测量 中子注量和能谱,并应用注量与比释动能的换算关系(在附 录B、I的图3中给出);或(e)应用专门的计数装置,它的
24 响应已经调节得在一定的中子能量范围内近似地正比于比释 动能或吸收剂量。 9.5本文只在指明辐射仪器使用的某些一般性的问题, 而不是讨论特定的仪器。 9.5.1应该使用几种不同的、互不相关的监测方法,而 不要依赖单独一种方法。举个例子来说,单独使用胶片襟 章,而不使用区域测,就有可能延迟较长的时间才发现中 子危害。而单独使用巡测仪,又不进行连续蓝测时,就有可 能完全遗澹掉某些危害。 9.52应备有定期检验所有中子监测系统的方法(如用 中子源刻度),以保证它们的准确度。如大家所熟悉的那 样,中子巡测仪的灵敏度特别容易发生变化。 9.5.3只对中子灵敏,但不知其能量响应的仪器,在辐 射防护中的用途很少,它只能用来警告可能有危险存在。 9.5.4如果一个仪器是根据探测单个粒子而设计的,那 么在脉中子源附近用它测量时,得到的读数是值得怀疑 的。只有当它能在时闾上分辨出在机器工作周期内所接收的 粒子时,它的读数才是正确的。否则,仪器的响应可能与强 度不成正比。在极端的情况下,它只能给出发生器的脉冲 率 9.5.5在可能发生中子辐射事故的地区(例如临异装置 附近),特别建议使用阙探测箝或连续灵敏的系统。这样的 系统必须纳入总的监测方粲之中。设计这种系统时,应当考 虑到易于复原。 96除与使用中子辐射仪有关的NCRP23号报告 (NCRP,1960a)及NCRP25号报告(NCRP,1961)以分,还
25· 与这个漯题有关的范圖广泛的技於浧文。读耆要特 别注意一些参考书( Price,1958 g Hine brownell,1956; Attix a Roesch, 1966, 1968, Attix n Tochilin, 1969; 以及 Morgan和 Turner,1967)和几个会议的会议录 CIAEA, 1961, IAEA, 19633 IAEA, 1967, ENEA, 1963, 和 USAEC1966
·26· Ⅲ。安装和操作中子源时的辐射防护 10.中子源的类型 10.1放射性中子源放射性中子源有(,n和(Y;n) 两种类型。在(,n)中子源中,a放射体与靶物质混合 在一起,甚至也可把它们制成合金。在(Y,n)源中,通常 把能产生中子反应的材料(如Be或D2O)放置在γ射线发射 体四周 I0.1.1从中子产额高,Y射线产额低的角度出发,认 为钋-210,钚-239和镅-241与铍或其它靶物质的组合是相当 好的放射性以中子源。但是,食入或吸入这些元素都是极端 危险的。必须采取特殊的预防措施,如使用耐久、密封的容 器防止它们逸出。应该经常采用擦拭法来检查a放射性物质 的泄漏,从而验证源是否泄漏。 10.1.2与子体产物处于平衡状态的镅-226是中子源中 经常使用的另一种高毒性发射体。因为锢-226的子体(氡) 是很危险的,所以用密封的容器包装这种源是极为重要的。 镭源和所有光中子源都产生高强度的Y射线,可构成严重危 害。在无屏蔽的情况下,通常比中子的危害还要大。 10.1.3大部分(,n)源的中子谱都延伸至10兆电子 伏附近,而来自放射性(Y,n)源的中子的能量一般低于大 约1兆电子伏。在 ICRU0b号报告(ICRU,1964)和A maldi(1959)的文章中可查到描述(∝,n)和(Y,n)源 特性的表