新型铀含量测试仪的研制及应用.pdf

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1、第28卷第4期铀矿地质V0I．28NO．42012钲7月UraniumGeologyJuly2012DOI：10．3969／j．issn．1000-0658．2012．04．008新型铀含量测试仪的研制及应用①侯胜利，邓勇辉，曾卫华，李符斌(1．中国地质大学(北京)，“地下信息探测技术与仪器”教育部重点实验室，北京100083；2．中核抚州金安铀业有限公司，江西乐安县344301)[摘要]主要介绍了新研制的铀含量测试仪及其在铀矿样品分析中的应用。仪器包括B射线探头、7射线探头和信号处理电路等硬件部分以及数据采集分析软件。该仪器系统

2、依据法测铀原理，通过同时测量样品产生的B射线和7射线获得铀含量。仪器操作简单，分析样品速度快。实验结果表明，该仪器的测量结果与化学分析结果之间的误差符合铀矿山企业的要求。[关键词]丫法；铀含量；测试仪[文章编号]1000—0658(2012)04—0239—06[中图分类号]P631．63[文献标志码]A随着中国核工业的快速发展，国家加大了期长，效率低。国内铀矿的勘探和开发力度，在铀矿勘探和开为了满足铀矿生产单位快速分析铀含量的发过程中，分析矿石铀含量是一个必须的重要实际需要，笔者依据f}_法测定铀含量原理研监控环节。制开发了“新

3、型铀含量测试仪”，实现了在计常规室内测定样品铀含量的方法有化学分算机程序控制下测量样品，仪器操作简便，样析法、多道射线能谱法等。化学分析法具有品测量时间短，速度快、效率高，不产生二次较高的精度，但样品处理及分析过程繁琐，分污染。析周期长，危险性大，并易产生二次污染，不本文介绍了仪器研制的基本原理、仪器构利于铀矿的快速勘探和开采；多道7射线能谱成以及在实验室与高纯锗多道7射线能谱仪对法要求使用以高纯锗(HPGe)探测器为探头比的实验结果和在铀矿山的实际应用效果。的多道7射线能谱仪。高纯锗探测器要求在液氮冷却条件下才能工作，不适于偏僻

4、山区的铀1利用丫法分析样品铀含量的基本矿山使用，仪器成本高，另外样品测量时间较原理[]长(一般不低于1h)，并且对于高含量铀矿天然铀矿石中，铀总是和它的衰变子体共样品往往因为仪器“死时间”过长影响测量精生在一起。不考虑其他系列的影响，l}法测度。目前国内铀矿开采生产企业对于铀含量分量中把铀系分成铀组和氡组。铀组总J3射线强析基本还是沿用传统的化学分析方法，分析周度占铀系总p射线强度的39．5，氡组总射①中国国土资源航空物探遥感中心对地观测技术工程实验室课题资助。[收稿日期]2011—01—21[改回日期]2011—08—03[作者

5、简介]侯胜利(1966一)，男，博士，副教授，从事核技术及应用专业的教学工作。E-mail：wlhou@cugb．edu．cn第4期侯胜利，等：新型铀含量测试仪的研制及应用‘241。射线计数比值高的塑料闪烁体，加工成直径为发送给计算机。68mm的薄片，热压于有机玻璃板光导上；7(2)计算机程序：基于Windows操作系射线探头由碘化钠晶体、光电倍增管及前置跟统环境采用C++Build程序语言设计的计算随放大器组成，为提高探头对射线的探测效机数据采集和处理程序，通过对主机部分单片率，采用规格为75mmX75mm的大体积碘机的控制，实

6、现对测量过程的控制。主机单片化钠晶体。机将采集到的口和7射线计数经过串口传输到(2)铅屏蔽室：铅屏蔽室用于屏蔽周围环计算机，计算机程序进一步完成相应的数据计境中的I3射线和射线。铅屏蔽室设计为立式算、处理、存储，求得样品的铀含量。圆柱状，分层结构。屏蔽室壁厚度50mm，设计的计算机数据采集和处理程序主要菜内衬铜和有机玻璃。8射线探头和7射线探头单有：参数设置，仪器测试，标样测量，系数分别安装在铅屏蔽室的上部和下部，在铅室的计算，样品测量，结果保存，显示与打印。通中部设计有放置样品盒的抽屉，抽屉设有放置过点击菜单进行操作，实现对仪器

7、的稳定性测样品盒的卡槽，样品盒正好位于两个探头中试、本底检查，通过测量标准样品标定仪器及间，样品产生的l3射线和7射线同时分别被两系数保存，样品测量分析，将结果保存、报表个探头接收。打印。(3)仪器主机：对来自G射线探头和y射线探头的射线脉冲信号进行处理及显示，并通3样品测量和结果分析过串口发送给计算机。为了方便使用，分析系射线探测器虽采用射线计数与7射线统既可以和计算机联机使用，也可以单独使计数比值大的塑料闪烁体，但仍会记录不可忽用。主机面板设置有按键和液晶显示，单独使略的样品产生的射线，因此需要扣除这部分用时通过主机面板按键控

8、制测量过程，面板显7射线计数。只要装置条件固定，J3射线(上)示测量结果。仪器主机电路包括放大电路，比探测器记录的7射线与7射线(下)探测器所较电路，整形电路，计数电路，液晶显示电记录的射线之比就近似于常数。通过测量在路，按键控制电路，串口通讯电路