LRAD测量管道内α污染活度的BP网络模拟

吴雪梅 庹先国,2 李 哲 刘明哲,2 张金钊 李平川 宿吉龙

1（成都理工大学核技术与自动化工程学院 成都 610059）

2（成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 成都 610059）

长距离 α测量法(Long range alpha detector,LRAD)能克服α粒子射程短和穿透力弱的缺陷[1]，实现不规则表面或空腔内α污染的无损监测[2]，成为大型或不规则形状核设施的重要分级手段[3]，对核废物处理、个人剂量监测和环境α污染监测等具有重要意义。目前，LRAD制造商提供放射源活度，但不提供测量方法。我们进行了敞开式LRAD管道内表面α测量多参数影响分析，建立了多参数与测量值的映射关系[4–6]，但放射源活度测量还是难题。

核设施管道内 (面源)活度测量，受探源距(cm)、风速(m/s)、流量(m3/h)、测试管管长(cm)和管径(mm)等因素影响，而难以测得α源的真实活度。本文在模拟装置下用控制变量法开展多参数影响分析，并引入以解决非线性问题为优点的BP神经网络方法，从而实现LRAD系统通过获得外界影响因子数值即可模拟放射源活度大小的目的。

1 装置与原理

1.1 模拟装置

我们研发的LRAD装置由样品探测、空气驱动、电源供电、信号采集和处理控制单元组成。图1为模拟核设施退役异型管道现场239Pu α测量探测部分。其中，电流电离室偏压为200 V，风扇型号为PMD2408PMB1-A (DC24V, ～9.6 W)，导气管为内径40 mm、长10 cm的铝管，测量室为内径81.00 mm、外径97.86 mm、长167 cm的碳钢管，被测管道是内径分别为43、48和58 mm、长度为20–152 cm(以20 cm为单位，可调可旋接)的碳钢管，模拟污染源活度分别为 24.05、182.50、523.33和 3,200.00 Bq的239Pu α放射源。

图1 LRAD装置示意图Fig.1 Analog device of LRAD.

1.2 测量原理

由图1，系统通……