GB/T 14055.1-2008 中子参考辐射 第1部分：辐射特性和产生方法

ICS17．240

F84

a雪

中华人民共和国国家标准

11

8529-1：200

GB／T4055．1--2008／ISO

代替GB／T

中子参考辐射

第1部分：辐射特性和产生方法

radiations--

Referenceneutron

andmethodsof

Part1：Characteristicsproduction

(IS08529—1：2001，IDT)

2009—04—0

2008-07-18发布1实施

宰瞀鳃紫瓣警麟瞥星发布中国国家标准化管理委员会促19

GB／T14055．1--2008／ISO8529-112001

目次

前言…·…………··

1范围…………一

2规范性引用文件……………··Ⅲ，1

3术语和定义………………··………·…………··……………2

4用于校准中子测量仪器的参考辐射………………·………·5

4．1引言……………·………·…·……··………5

4．2一般性质………………···………··………5

4．3源的特性··…·……··………6

4．4源的中子注量率……………·…………·…6

4．5中子源强度的校准………··7

4．6辐照设施·……………···………···………·7

5用于确定中子测量仪器能量响应的参考辐射……·………·7

5．1引言………--7

5．2一般性质………·…………-7

5．3反应堆产生的中子参考辐射…………·…·8

5．4加速器产生的中子辐射…………·………-

附录A(规范性附录)用图表表示放射性核素源的中子能谱

A．1用数据表表示……………

A．2用图表示………··…………·……·……··

附录B(资料性附录)两个放射性核索中子源的角源强特性

附录C(规范性附录)约定热中子注量率……·……………·-

参考文献·………·…………·……8如M如：2埔珀

8529-1：2001

GB／T14055．1--2008／IS0

刖置

GB／T14055{中子参考辐射》的结构分为三部分：

——第1部分：辐射特性和产生方法；

——第2部分：与表征辐射场基本量相关的辐射防护仪表校准基础；

——第3部分：场所剂量仪和个人剂量计的校准及其能量和角响应的确定。

本部分为GB／T14055的第1部分，等同采用ISO

特性和产生方法》(英文版)。

为便于使用，本部分作了下列编辑性修改：

a)“IS0

8529的本部分”改为“GB／T14055的本部分”；

b)用小数点“．”代替作为小数点的逗号“，”；

c)删除了IsO8529—1：2001的前言。

本部分代替GB／T

14055--1993在技术内容上的主要差异有：

辐射》。本部分与GB／T

——标准名称改为《中子参考辐射第1部分：辐射特性和产生方法》；

——术语部分增加了吸收剂量、剂量当量、剂量当量率和活度的定义；

——删除了第5章中光中子源部分的内容。

本部分中的附录A、附录C为规范性附录，附录B为资料性附录。

本部分由中国核工业集团公司提出。

本部分由全国核能标准化技术委员会归口。

本部分起草单位：中国原子能科学研究院。

本部分主要起草人：陈军、王志强、刘毅娜、李春娟、骆海龙。

14055

本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB／T1993。

Ⅲ

8529-1：2001

GB／T14055．1--20081IS0

中子参考辐射

第1部分：辐射特性和产生方法

1范围

GB／T14055的本部分规定了用于校准辐射防护用中子测量仪器并确定其能量响应的中子参考辐

量当量率达到100mSv·h一。

8529—2和ISO8529—3规定用这些参考辐射

本部分只涉及中子参考辐射的产生方法及其特性，ISO

进行校准的方法。

本部分规定的参考辐射如下：

——放射性核素源(包括在慢化体中的源)产生的中子；

——加速器带电粒子核反应产生的中子；

——核反应堆产生的中子。

鉴于它们产生方法和用途的不同，第4章规定了用于校准中子测量仪器的具有宽谱的放射性核素

中子源，其宜用于型式试验后的中子测量仪器的常规校准，第5章规定了用于确定中子测量仪器能量响

应的由加速器产生的单能中子和由反应堆产生的宽能或准单能中子。由于只有专业的、有足够设备的

实验室才具备产生这些参考辐射的条件，所以对实验细节只做简要介绍。

74号出版物和

为了将中子注量转换到辐射防护实用量，根据附录A中的中子能谱并采用]CRP

ICRU

57号报告中给出的中子注量一剂量当量转换系数与能量的关系计算了转换系数。

2规范性引用文件

14055本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文

下列文件中的条款通过GB／T

件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成

协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本

部分。

ISO

8529—2：2000中子参考辐射第z部分：与表征辐射场基本量相关的辐射防护仪表校准基础

ofradiationdevicesrelated

(Referenceneutronradiation--Part2：Calibrationfundamentalsprotection

tothetheradiationfield)

basic

quantitiescharacterizing

ISO

8529—3：1998中子参考辐射第3部分：场所剂量仪和个人剂量计的校准及其能量和角响应

neutronradiation--Part3：Calibrationareaanddosimetersanddetermina—

的确定(Referencepersonal

tionofasafunctionofandangleofincidence)

responseenergy

Coefficientsusein

ICRPfor

74号出版物用于外照射防护的转换系数(ConversionRadiological

oftheICRP，V01．26，No．3／4(1996)

ProtectionExternalRadiation)．Annals

against

ICRUandUnits)

33号报告：1980辐射量和单位(RadiationQuantities

inProtec—

ICRUandUnitsRadiation

51号报告：1993辐射防护剂量学中的量和单位(Quantities

tion

Dosimetry)

ICRUCoefficientsforuseinRadiolog—

57号报告：1998用于外照射防护的转换系数(Conversion

icalProtectionExternalRadiation)

Against

1

GB／T8529—1：2001

14055．1--2008／ISO

3术语和定义

ICRU

33号报告和ICRU

51号报告确立的以及下列术语和定义适用于GB／T

14055的本部分。

3．1

中子注量neutronfluence

垂

dN除以出而得的商，即：

西一掣

dⅡ

式中：

dN——射人截面积为如的球体中的中子数。

注：中子注量的单位为m～，常用单位为cm～。

3．2

fluencerate

中子注量率neutron

中子通量密度neutronflux

density

尹

d西除以出而得的商，即：

，一警一怒

式中：

d争一中子注量在时间间隔出内的增量。

注：中子注量率的单位为1Tl_2·s～，常用单位为cm卅·s。

3．3

neutronfluence

谱中子注量spectral

distributionoftheneutron

中子注量的能量分布energyfluence

吼

d西除以dE而得的商，即：

吼一塞

式中：

d啻一中子注量在能量间隔E～E+dE内的增量。

注：谱中子注量的单位为m-2·J_1，常用单位为c群·eV～。

3．4

neutronfluencerate

谱中子注量率spectral

neutron

flux

谱中子通量密度spectraldensity

甲E

d魄除以出而得的商，即：

．d吼d2中

仇一百一蕊■五

式中：

d吼——谱中子注量在时间间隔出内的增量。

注：谱中子注量率的单位为mq·s_1·J-1，常用单位为cmz·s··eV～。

3．5

dose

吸收剂量absorbed

D

蚯除以dm而得的商，即：

2

8529-1：2001

GB／T14055．1--2008／1S0

D一竺

dm

式中：

拉——电离辐射授予质量为dm的物质的平均能量。

注：吸收剂量的单位为J“g～。专有名称为戈瑞(Gy)。

3．6

剂量当量doseequivalent

H

组织中某点处的剂量当量H是D和Q的乘积，即：

H—DQ

式中：

D——该点处的吸收剂量；

Q——辐射的品质因数。

注：剂量当量的单位为J·kg，专有名称为希沃特(sv)。

3．7

rate

剂量当量率doseequivalent

目

dH除以出而得的商，即：

矗一等

式中：

dH——剂量当量在时间间隔出内的增量。

注：剂量当量率的单位为J·kg_1·S，专有名称为希沃特每秒(Sv-s叫)。

3．8

fluencetodoseconversioncoefficient

中子注量一剂量当量转换系数neutronequivalent

k

在未被照射物体干扰的辐射场中某点处的中子剂量当量H除以该点处的中子注量垂而得的

商，即：

‰一善

注：注量一剂量当量转换系数应指明剂量当量的类型，如周围剂量当量或个人剂量当量，ISO8529—3中给出了具体

的定义和各自的转换系数。

3．9

[放射性]活度activity

A

在给定时刻，处于特定能态的一定量的某种放射性核素活度A是dN+除以出而得的商，即：

A一警………………(9)

式中：

dN+——在时间间隔出内，该核素从该能态发生自发核跃迁数的期望值。

注：活度的单位为S～，专有名称为贝可勒尔(Bq)。

3．10

source

中子源强度neutronstrength

B

3

8529-1：2001

GB／T14055．1--2008／[：捌9

给定时刻的中子源强度B是dN’除以出而得的商，即：

B一—d1N一"

d￡

式中：

dN。——在时间间隔出内由源发射的中子数的期望值。

注：源强的单位为S～。

3．11

source

角源强angularstrength

Bn

dB除以dn而得的商，即：

％一錾

式中：

dB——在指定方向、立体角c尬内单位时间发射的中子数。

注：角源强的单位为S11·sr～。

3．12

source

谱源强spectral

strength

distributionofneutronsource

中子源强的能量分布energystrength

BE

dB除以dE而得的商，即：

Bz一差

式中：

dB——中子源强度在能量间隔E～E+dE内的增量。

注1：谱源强的单位为S叫·J_1，常用单位为S_·eV。

r

注2：Bz和源强B有如下关系：B—l风dE

{

由于谱源强为Br的点源发射的中子是各向同性的，故与点源距离为￡处的谱中子注量率礼由下式给出(忽

略周围物质的影响)：

仇一嘉

3．13

neutron

energy

注■平均中子能量fluence-average

E

对整个谱中子注量求平均得到的中子能量，即：

雷一去』E·吼(E)dE

3．14

neutron

energy

剂量当量平均中子能量dose—equivalent-average

豆

对整个剂量当量谱求平均得到的中子能量，即：

豆一击『E．^。(E)雪EdE

注：上式中，H—Jk(E)q。EdE。

GB／T14055．1--2008／ISO8529-I：2001

3．15

响应response

R

测量仪器的读数M除以被测量约定真值而得的商。

宜指明响应的类型，如“注量响应”(相应于中的响应)：R。=箬，或“剂量当量响应”(相应于剂量当

量H的响应)：

R一一等

4用于校准中子测量仪器的参考辐射

4．1引言

8529—3)。

本章说明由放射性核素中子源产生的参考辐射，其特别适用于中子测量仪器的校准(见ISO

4．2一般性质

4．2．1类型

表1给出了应被用于产生参考辐射的中子源，其中的数值只作为中子源主要特征的参考值。由于

中子和7射线的散射与吸收以及放射性材料中同位素杂质等因素的影响，中子源强度和剂量当量率可

能随源的结构而变化，因此，详细规定了源的封装(见4．2．2)，以及中子发射各向异性的测量方法(见

4．4)。对于2”cf，由于发射7射线的裂变产物具有累积效应，故比光子剂量当量率取决于源龄，但在最

初的20年内，其增量不超过5％。

推荐不宜使用Pu—Be源。

表1用于中子测量仪器校准的参考放射性核素中子源

注量平均剂量当量平均谱平均注量一剂量

半衰期比源强。／光子一中子

源能量“。／能量“‘／当量转换系数。／

酽齐j量当量率比‘

(s一1·kg一1)

MeVMeV(pSv·cm2)

5

2．650．552．12．1×1010．18105

”2Cf(nO慢化)。

052Cf2．652．13232．4×10150．05‘385

S“·Bq_1

川Am—B(d，n)4322．722．81．6X10--5<O．208408

4324．164．46．6×10—5391

“1Am-Be(a，n)<O．050

83．13和3．14中分别给出了注量平均能量和剂量当量平均能量的定义。

o附录A中给出了计算所依据的中子能谱和ICRUS7号报告给出的转换系数。

。对于”2cf源，比源强与源内舍有的锎的质量有关(见附录A)。对于其他中于源。比源强与源内含有的ⅢAm

况，参考文献[5]中给出了“1Arab源的情况，参考文献[7]给出“1Am—Be源的情况。

0155692620

a=1平均太阳年一31S或365．242d。

。直径为300mTII的重水球包有大约1mm厚的镉壳时，源中子的1I．5％被慢化到镉截止能以下，并被镉壳俘

获(见附录A)。

1对于大约2．5mm厚的钢包壳。

g对于包有厚度大约imm左右铅屏蔽的源。

8529-1：2001

GB／T14055．1--2008／IS0

4．2．2源的形状和包壳

源的形状宜为球形或圆柱形，对于后者，直径和高度最好近似相等。源的封装包壳厚度宜均匀，且

与包壳外径相比要小。对2“Am-Be(a，n)源，能量低于2MeV的谱分布在一定程度上取决于源的大小

和成分。源的封装宜遵循ISO2919的要求。

“1Am-Be(a，n)源可包于厚1mm的铅屏蔽层内，此时源的光子剂量当量率减弱到中子剂量当量率

的5％以下，而中子剂量当量率的变化可以忽略不计(小于1％)；无铅屏蔽时，光子剂量当量率(主要来

自能量为59．5keY的7射线)将取决于源的结构，可能达到与中子剂量当量率相近的水平。

4．3源的特性

4．3．1类型

最好选用2“Am-Be(a，n)源和／或2”Cf自发裂变源开展常规校准(见ISO8529—3)。通常，2”cf源具

有高的比源强，因而体积相对较小，由于半衰期为2．65a，故需不时更换。镅基中子源应由镅合金或由

均匀压缩的氧化镅与铍或硼的适当混合物组成。

4．3．2中子源强的能量分布

表A．1～表A．4和图A．1～图A．4)。其中，“2cf源在100keV～10MeV能区内中子源强度的能量分

布Bs可以用下式描述：

雎一赤×瓶×e—w×B

式中：

卜谱参数，T--1．42MeVE43(见图A．1)。

附录A给出的是轻包壳源的中子能谱(见4．2．2)，表1和ISO8529—3中给出了根据这些中子谱计

算的谱平均注量一剂量当量转换系数。重包壳源或特殊结构的重水幔化“2cf源的能谱可能有明显的变

化，如果其源强度谱Bz或注量谱西s是根据计算或测量得到的，宜利用下式计算谱平均转换系数：

k一吉¨啪。dE