產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
镅鈹中子源產(chǎn)品由源芯和源包殼兩部分組成,源芯在包殼內(nèi)安裝牢固不松動(dòng),源芯由氧化镅和金屬鈹組成,源包殼至少采用兩層包殼。
其中,源芯必須幾何形狀固定且完整,氧化镅原料中γ雜質(zhì)要求小于1%,金屬鈹最好使用核純級(jí)。
包殼材料要采用耐腐蝕性能、焊接性能和力學(xué)性能不低于奧氏體不銹鋼1Cr8Ni9Ti的材料,包殼不允許有泄漏。1
輻射特性1.半衰期:432.2a
2.放射性衰變方式及能量:
①放射性衰變方式:α衰變伴中子發(fā)射;
α粒子能量,MeV,(產(chǎn)額):5.486(8.47E一01),5.443(1.30E一01),5.388(1.6E一02):
中子產(chǎn)額:66
中子譜平均能量,MeV:4.5;
中子劑量當(dāng)量譜平均能量,MeV:4.4;
3.比活度例:1.270E+02TBq/kg(即241Am的比活度)
4.放射源分類:見圖
源的制備1.主要生產(chǎn)方式:衰變子體;238u、239Pu多次中子俘獲。
2.制源方法:241Am-Be中子源源芯有三種主要制備方法:AmO2與鈹粉混合壓片法,Am02與BeO混合體高溫?zé)商沾审w法和镅一鈹合金法。大多數(shù)24lAm—Be源都用第一種方法制備,后兩種方法用于制備特種中子源。
①混合壓片法。把Am02粉末與鈹粉均勻混合后壓制成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的活性片,把這些活性片封在不銹鋼殼中,做成中子源。
②陶瓷法。按質(zhì)量10:1稱取Beo和Am02粉末,混合后在l 600~1 700℃下灼燒6 h可得到密度和硬度都很高、穩(wěn)定性好的陶瓷體燒結(jié)物。
③Am-Be合金法。制備Am-Be合金是以AmO2和鈹片做原料。稱取一定量AmO2和Be(Am02和Be用量的原子比為1:20),放在氧化鈹坩堝中,在電阻爐中加熱。2
主要用途(1)水分測(cè)量?jī)x:廣泛應(yīng)用于道路、機(jī)場(chǎng)和水利等工程建設(shè)領(lǐng)域,可快速、準(zhǔn)確測(cè)量工程中泥土、骨料、瀝青和混凝土結(jié)構(gòu)的壓實(shí)度和含水量。用作水分測(cè)量的241Am—Be中子源的活度一般在50 mCi左右;
(2)放射性測(cè)井:廣泛應(yīng)用于測(cè)井、勘探石油和天然氣。放射性測(cè)井常用的241Am-Be放射源活度為185~740 GBq(5~20Ci);
(3)核子料位計(jì):241Am-Be主要用于氫含量高的物質(zhì)(如石油產(chǎn)品)的料位指示,使用活度在1~10GBq(30~300mCi);2
環(huán)境污染镅一鈹中子源對(duì)環(huán)境造成的污染主要見于事故工況或放射源丟失。241Am—Be中子源對(duì)人體的照射途徑為中子和γ射線產(chǎn)生的外照射。
(1)測(cè)井241Am—Be中子源落井事故:某油田勘探局地球物理測(cè)井公司在某縣境內(nèi)進(jìn)行鉆探時(shí),不慎將一镅-鈹中子源落入1200m深的油井中,經(jīng)過一段時(shí)間的打撈,沒有成功。專家建議,進(jìn)行封井處理,并在井口設(shè)立了永久性標(biāo)志牌,詳細(xì)標(biāo)明了放射源的具體位置,并提醒在井口周圍50 m不得鉆超過1000m的勘探井。
(2)測(cè)井用241Am-Be中子源丟失事故:1993年6月某油田鉆井指揮部常規(guī)測(cè)井四小隊(duì),在對(duì)16~21井進(jìn)行放射性測(cè)井作業(yè)后,誤認(rèn)為已將一枚114.7GBq的241Am-Be中子源裝入源罐,運(yùn)回源庫存放。6月21日測(cè)井三小隊(duì)將該源罐領(lǐng)出,到3號(hào)探井測(cè)井準(zhǔn)備裝源時(shí),才發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)無源,立即報(bào)告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo),積極查找,直到6月22日才找到,源失控近59 h,使60位工人受到不必要的照射。
(3)中子刻度源遺留在儀器中造成意外受照事故:1996年4月29日,檢測(cè)中心工作人員在刻度完儀器后,無意將一枚活度7.4×(10)^11Bq的241Am-Be中子刻度源遺留在儀器中。4月30日上午上班后,5位工作人員在刻度中心整裝刻度完畢的儀器中,分別受到了約120 min的中子源意外照射,另有23名周圍群眾受到意外照射,經(jīng)濟(jì)損失12萬元。2
人體健康風(fēng)險(xiǎn)目前,有關(guān)241Am-Be中子源對(duì)人體健康危害資料僅見于事故情況,在源包殼不破損的情況下,工作人員及周圍公眾近距離接觸可能會(huì)受到大劑量的外照射。按照《镅鈹中子源》(GB/T 12714—2009),241Am-Be中子源外殼采用耐腐蝕性能、焊接性能和力學(xué)性能不低于奧氏體不銹鋼1Crl8Ni9Ti材料,包殼至少采用兩層,且不允許有泄漏,故241Am-Be中子源破裂以至于產(chǎn)生內(nèi)照射危害的可能性較小。2