GB/T 17437-1998 辐射防护用的中子测量仪表的校准及其响应的确定方法

ics17.240

F74

中华人民共和国国家标准

GB/T17437-1998

eqvISO10647:1996

辐射防护用的中子测量仪表的校准

及其响应的确定方法

Proceduresforcalibratinganddetermining

theresponseofneutron-measuringdevices

usedforradiationprotectionpurposes

1998一07一30发布1999一05一01实施

国家质量技术监督局发布

cB/T17437-1998

目次

前言·1

1苏门前言···········································································································……u

1范围···············································································································……1

2引用标准······································································································……1

3本标准所包含的仪表·······················································································……1

4定义··············································································································……2

5符号4

6参考辐射场校准的可溯源性·······························································……·‘“二“”‘”””’4

7用放射性孩素中子源校准总则····，········································，···············…·…““二‘“’‘“·5

卜放射性核素中子源散射效应的修正···················了

，用放射性核素中子源进行常规校准······························································…·…’·’二”‘to

10不确定度···························，·····················，·····················.···.··...··.··················……10

11用加速器和反应堆中子源校准························································，·········，··一’‘·“·‘11

附录A(标准的附录)要检验的物理特性示意图表······················································……15

附录B(标准的附录少对体模的推荐········································································……15

附录C(标准的附录)两种放射性核素中子源的角源强特性··········································……16

附录D(标准的附录)室散射占40厂的最小房间尺寸···················································……17

附录E(标准的附录)空气减弱修正因数和总空气散射修正··········································……17

附录F(标准的附录)有关影锥结构和使用的标准······················································……18

附录c(提示的附录)符号····················································································……”

附录H(提示的附录少参考文献················，····，··90

GB/T17437-1998

前言

本标准是等效采用国际标准化组织ISO10647:1996《辐射防护用的中子测量仪表的校准及其响应

的确定方法》制定的。

在对标准ISO10647进行等效采用时，在不改变其技术内容的基础上，对其中一些内容的编排做了

改动:

—在“引用标准”一章中，删除了大部分引用标准(所涉及的概念已从中摘录并补充到第4章“定

义”中)，只保留两个关键的引用标准;

—增加了4.1.9^-4.1.12定义条目;

—根据我国标准的惯例.在3.1,3.2,4.1.2,4.2,7.2.1,11.3.2中删除了一些叙述性或解释性的

文字。

上述修改都在相应的位置以“采用说明”的形式进行了说明。

本标准的附录A、附录B、附录C、附录D,附录E、附录F是标准的附录。

本标准的附录G、附录H是提示的附录。

本标准由全国核能标准化技术委员会提出。

本标准由中国原子能科学研究院计量测试部负责起草。

本标准主要起草人:杨小芸、容超凡、陈军。

GB/T17437-1998

ISO前言

ISO(国际标准化组织)是由各国标准化团体(ISO成员团体)组成的世界性联合会。制定国际标准

的工作通常由ISO的技术委员会完成，各成员团体若对某技术委员会已确立的标准项目感兴趣，均有

权参加该委员会的工作。与ISO保持联系的各国际组织(官方或非官方)也可参加有关工作。在电工技

术标准化方面IS()与国际电工委员会((IEC)保持密切合作关系。

由技术委员会正式通过的国际标准草案提交各成员团体表决，国际标准需取得至少75%参加表决

的成员团体的同意才能正式通过。

国际标准ISO10647是由ISO/TC85核能技术委员会的辐射防护分技术}&r会(SC2)-1+I}V的。

中华人民共和国国家标准

辐射防护用的中子测量仪表的校准

及其响应的确定方法GB/T17437-1998

eqvISO10647:1996

Proceduresforcalibratinganddetermining

theresponseofneutron-measuringdevices

usedforradiationprotectionpurposes

范围

本标准规定了使用GB14055-93规定的中子参考辐射对辐射防护中子测量仪表进行校准以及确

定其响应与人射中子能量、角度和剂量当量率的函数关系的方法。

根据ICRU39报告和ICRU43报告的定义，所有能量的中子都是强贯穿辐射，所以场所监测仪表

宜按周围剂量当量11'(10)校准.而个人剂量计则以贯穿个人剂量当量I-I,(10、来校准但是本标准所

规定的方法是通用性的，它可以用于各种剂量当量量值体系。附录A(标准的附录)中给出了要测试的物

理特性的示意图。

引用标准v

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB14055-93校准辐射防护用的中子测量仪表并确定其能量响应的中子参考辐射

(eqvISO8529:1989)

GB14318-93辐射防护用的便携式中子周围剂量当量率仪(neqIEC1005:1990)

3本标准所包含的仪表

本标准适用于个人剂量计以及便携式巡测仪和场所监测仪，3.1和3.2给出了这些仪表的例子

3.1个人剂量计P:

个人剂量计包括:

—核乳胶;

—固体径迹探测器;

采用说明:

1〕采用时，本标准删去了原文引用标准中所列的ICRP21,ICRU13,ICRU20,ICRU26,ICRU33,ICRU39,

ICRU43等文件这些文件加列在本标准附录H(提示的附录)的最后参〔考文献[221^[281)，而只保留

ISO8529:1989(即GB14055-93)和IEC1005:1990(即GB14318-93)标准。对木标准涉及到的上述文件中给

出的定义，本标准根据有关标准进行了翻译，增添在第4章

2〕采用时，本标准删去了原文3.1的最后一句话，即:

这些个人剂量计的物理特性由l〔riffith等人1做了综述。Eisenhauer等人，和Burger及Schwartz'"'对校准方法

做了评述.

国家质A技术监督局1998一07-30批准1999一05一01MA

GB/T17437-1998

—反照率剂量计;

—袖珍电离室;

—气泡(或过热液滴)探测器;

—半导体探测器。

这些个人剂量计须在合适的体模上校准(见附录B(标准的附录))。

3.2巡测仪和场所监测仪〕‘

用于中子巡测和场所监测的剂量当量仪、剂量当量率仪或监测仪一般是便携式仪表，在自由空气中

校准，而不用体模。这些仪表包括:

—测量宽能量范围中子的慢化型(配有热中子探测器的)仪表;

—测量吸收剂量和剂量当量的低气压组织等效正比计数器;

—测量组织比释动能的大电离室;

—测量热中子的BF,和H“e正比计数器;

—气泡(或过热液滴)探测器;

—复合型剂量当量率计。

4定义2〕

本标准采用下列定义。

4.1计量学术语

4.1.1读数Mreading

仪表测量量的示值。

4.1.2响应Rresponse

读数除以产生该读数的物理量大小所得的商。响应的类型宜加以说明，如:

“注量响应”，

Rm二M/D((1)

“剂量当量响应”，

R=1!/H(2)

“光子剂量当量响应”，

R.=M/H…奋.”….‘’.…“”……“二(3)

如果M是率值，则注量(巾)和剂量当量(H)也分别用注量率(卯和剂量当量率(H)代替

在本标准中，剂量当量H是长(个广义的概念，例如，它可以是在深部剂量当量曲线最大值处求得的

剂量当量，即最大剂量当量(ICRP21\号出版物)，也可以是周围剂量当量(ICRU39号报告)。

4.1.3校准因子Ccalibrationfactor

响应的倒数。读数M乘以该因子即可得到被测量的值。

4.1.4能量响应Rm(E)或RH(E)energydependenceofresponse

对单能中子注量(0)或剂量当量(H)的响应R与中子能量E的函数关系。

4.1.5角响应angulardependenceofresponse

仪表的响应与中子人射到仪表的方向的函数关系。

4.1.6Y射线灵敏度gamma-raysensitivity

采用说明:

1〕采用时，本标准删去了原文3.2的最后一段，即:

关于便拢式中子刑量当量率计的特性和校准条件及方法的更详细的资料请参阅文献a,.C,j和IEC1005,辐射量和

单位的定义可以在ICRP21,ICRU13,ICRU31,ICRU33,ICRU39,ICRU43和ISO8529中找到。

2)4.1.9^-4.1.12是采用时增添的

Ga/T17437-1998

Y射线加到中子场中时所引起仪表读数的变化(参照4.1.2中光子剂量当量响应定义)。

4.1.7白由场的量free-fieldquantities

在假定没有散射或本底影响的自由空间中进行照射所得到的量

4.1.8齐向扩展辐射场alignedandexpandedfield

由实际的辐射场导出的一个假设的辐射场，在其中的整个有关体积内，其注量及能量分布与参考点

上的实际辐射场相同，但其注量是单向的

4.1.9强贯穿辐射stronglypenetratingradiation

在均匀的单向辐射场中，对某一个给定的人体取向，如果皮肤敏感层的任何小块区域内所接受的当

量剂量与有效剂量的比值小丁10，则该辐射称为强贯穿辐射。

4.1.10周围剂量当量H'(d)ambientdoseequivalent

辐射场中某点处的周围剂量当量是相应的齐向扩展辐射场在ICRU球内、逆齐向场的半径上深度

d处产生的剂量当量。对强贯穿辐射，推荐d=10mm,因此写成H'(10)

4.1.11个人剂量当量H,,(d)personaldoseequivalent

人体某一指定点下面适当深度d处的软组织内的剂量当量。对强贯穿轴射.推荐深度d=10mm,

因此写成H'(10)

4.1.12壳层最大剂量当量H,n(d-d')maximumdoseequivalentinashell

即为在ICRU球离表面深度d-d'范围内的最大剂量当景。非严格的浅表和深部指数是最大剂量

当量的特殊表示:

II=H-(0.07~150)

11,.,=F/,(0.07一10)

HI.D=Hm(10~150)

4.2参考仪表和监测仪表’、

4.2.1基准仪表primarystandardinstrument

仅从已知的物理数据就能够确定所求辐射量的仪表。

4.2.2次级标准仪表secondarystandardinstrument

经与基准仪表比较而确定了其辐射响应特性的仪表

4.2.3传递仪表transferinstrument

其辐射响应特性、响应的精密度和长期稳定性适于实验室之间进行辐射量比对测量的仪表

4.2.4监测仪表monitoringinstrument

具有适当的物理特性使其能在一实验室长期地作辐射场特性监测的仪表。

4.3待检仪表

4.3.1中子剂量仪neutrondosemeter

用于测定中子剂量当量、比释动能或吸收剂量的仪表

4.3.2中子剂量率仪neutrondose-ratemeter

用于测定中子剂量当量率、比释动能率或吸收剂景率的仪表。

4.3.3中子探测器neutrondetector

对中子灵敏的器具

采用说明

1〕采用时，本标准删去了原文4.2的最后一段，即:

关于基准标准、次级标准和传递仪表的更详细的情况见工CRU20号和ICRU26号报告。

GB/T17437-1998

符号

本标准采用下列符号，以及列于附录G(提示的附录)中的一些符号。

符号意义

k源探测器特征常数

探测器半径

A总空气散射分量

C校准因子

F砚几何因数

F}空气外散射

Fz源各向异性修正因数

X自由场中仪表读数

M5在用影锥法校准时仅由于内散射中子产生的仪表读数

M1校准过程中仪表总读数

S室散射分量

8中子有效因数

4在体模表面剂Ift计的水平距离

r(能量平均的)线性减弱系数

6参考辐射场校准的可溯源性

根据本标准，在校准实验室所建立的辐射场的中子注量率应可迫溯到已认可的国家或国际标准保

证溯源性的校准方法取决于参考辐射场的类型，然而测量溯源性通常是用传递标准来实现。例如:这种

传递标准可以是放射性核素中子源(见6.1)或经认可的传递仪表(见6.2)。严格来讲，场的校准值只是

在校准时是有效的，之后就必须做推算，例如从已知的放射性核素源的半衰期和同位素成分或传递仪表

特性来推算。

校准实验室在中子嗬量佼表校准中所用的测量技术应由符合国家法规要求的单位或机构来认可。

应该由标准实验室和校准实验室各自对与校准实验室常规校准用的相同或相似类型的一台仪表进行校

准，其测量应在各自实验室内用各自被认可的校准方法来完成。为了证明已达到足够的溯源性，校准实

验室得到的校准因子应在约定的限值内与标准实验室得到的校准因子一致。

辐射场校准的频度应足以保证连续两次校准之间的值不超出其规范限值。放射性核素中子源的校

准周期在GB14055-93中己给出。实验室认可的传递仪表的校准以及校准实验室所用测量技术的检

验最多间隔五年。当实验室环境发生明显变化时要重新校准。

6.1放射性核素中子源的溯源性

对于使用放射性核素中子源产生的中子场进行的校准，其溯源性可使用经标准实验室确定了其角

源强的放射性核素中子源(见GB14055-93)、或使用在标准实验室校准并被认可的传递仪表测定仪表

测量点的注量率来保证。如果源是根据GB14055-93的4.1.2所推荐的方法封装的，可以假定源中子

谱注量和GB14055-93中所给的相应的中子的谱注量足够相似，因而可采用所推荐的注量一剂量当

量转换系数。在本标准10-1.8中所推荐的转换系数的不确定度不仅考虑了GB14055-93给出的谱的

不确定度，而且也考虑了由源的结构和包壳不同所引起的谱的变化。

.‘2加凉器中子源的溯源怜

GB/T17437-1998

溯源性应由经校准实验室和标准实验室一致认可的传递仪表来保证。传递仪表必须以与校准时相

同的工作方式用于类似的中子场中，并且应做适当的修正。

实验室的传递仪表和监测仪表应根据国家规定的周期进行检验(例如用适当的放射性核素中子

源)，并应记录检验结果

6.3反应堆中子束的溯源性

溯源到认可标准的一般原则应该同样适用于这类特殊的参考辐射场(热中子或过滤中子束)的校

准。例如:热中子注量率可用可追溯到丛准的金箔活化法来测定。

7用放射性核素中子源校准总则

7.飞原理

仪表的响应或校准因一r是仪R类!f?的独有属性它叮以与剂鼠当};.率、中子能谱或中子的人射方向

有关，但应与校准装置的特el或所月」的实验技术无关。囚此，本标准给出的中子测量仪表校准的详细方

法将保证校准结果与技术无关，也与源仪表之间的距离及房间大小等因素无关

为简单起见.本标准只给出剂虽当址率仪校准的一般原理.但这些原理基本仁也适用J一其他仪表的

校准。仪表放在已知自由场中i=注觉率的辐射场中并且记录仪表的读数。根据上面的阐述，读数必须对

所有外部散射中子，包括空气、校准实验室墙壁、地板和天花板的散射中子做修正(见7.3)对源或探测

器大小的影响也要做修止(见s.z中]L何修正因数F,(l)A1;讨论)

仪表的自由场注量响应Rm山下式给出:

R,弃.1去/,4···……(4)

式中:Al一测得的ik数对各种附加影响修正之后的值;

0—仪表受照的自山场注量率，由下式计算:

卢=Bn/l=····················，·········……(5)

式中:l—从源的中心到有效测量点之问的距离(见7.4);

B.—中子角源强，定义如下(见GB14055-93):

B矛’(0)

Bn

冻兀

式中:B—中子源强(即人射到4nsr的中子总发射率);

F,(0)--源各向异性修正因数川

附录C标‘准的附录)中给出了两类源的各向异性函数

为了方便.有时引人源一探测器特征常数k.它是在单位距离处经过所有散射修正之后仪表的读数

(按7.3).般形式为:

k=从厂·······························一(7)