自然発生放射性物質 (NORM) およびその他の微弱放射体用の拡張可能な光ファイバー プローブ サーベイ メーター

Scientific Reports volume 13、記事番号: 11918 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

当社は、自然発生放射性物質 (NORM) が関与する産業で使用するため、また他の微弱な放射線放射体を検出する必要がある産業をサポートするために、放射発光ベースのサーベイ メーターを開発しました。 このシステムの機能は、現在使用されている手持ち型サーベイメーターの特定の欠点に直面しています。 このデバイスは、ポリマー光ファイバー導波管を介してLYSO:Ceシンチレーターと光検出器を結合し、配管、セパレーター、バルブ、その他のコンポーネント部品内の「本質的に安全な」検査を可能にします。 小径の光ファイバープローブは電気的に受動的で、電磁干渉の影響を受けず、化学的に不活性です。 読み出し回路は、シリコン光電子増倍管 (SiPM) 検出回路と LCD ディスプレイに接続されたマイクロプロセッサ回路を収容するハンドヘルド ケース内に完全に組み込まれています。 長さ 15 m の柔軟な PMMA 光ファイバー導波路が、LYSO:Ce シンチレーターを保持する ABS プラスチック プローブに突き合わせて結合されています。 初期テストには実験室ベースの混合ガンマ線源の使用が含まれており、測定は基準となる従来の GM サーベイメーターと連携して行われました。 除染施設の NORM 線源による特性評価では、線量率範囲 0.10 ～ 28 µSv h-1 (R 二乗 0.966) をカバーする有用な感度が示されており、Cs 線源の使用で実証されているように 80 µSv/h まで拡張されています。 137ソース。 このシステムは、アクセスが困難な場所、特にバックグラウンドに近い値までの低放射線レベルで放出される線源の放射能を検出するための効果的なツールを提供することが示されています。

バックグラウンド以上の放射線レベル測定の必要性は、特に採掘および関連する下流産業に関して十分に文書化されており、天然に存在する放射性物質（いわゆる NORM 影響媒体）を健康と健康に十分に配慮して取り扱うことが求められています。安全性、廃棄物の発生の最小化、廃止された NORM の影響を受けたメディアの再利用。 このような問題は、例えば石油・ガス (O&G) 産業、鉱物選鉱産業、スクラップ金属の取り扱い、輸出向けの材料などで直面しています。 さらに、セキュリティの観点からは、さまざまな理由で弱いレベルでしか発せられない擬人化されたソースを検出するための、より汎用性の高い機能が必要です。 どちらの分野でも、特にクリアランスを目的として、アクセスが困難な場所で決定を下す必要がある場合があり、これが本研究が直面しようとしているテーマです。 上流のO&G事業における放射性廃棄物は、スラッジやスケールとして現れます。 さまざまなコンポーネントの内部にある NORM の検出は、関係するアイテムの形状やサイズ (内径が制限されていることが多いパイプの曲がりなど)、アクセスが困難な場所、およびアイテムのおかげで複雑になる可能性があります。長さは最大で約15メートル以上になります。 システムと原材料を安全かつ定期的に監視することが不可欠です。

自然に発生する放射性物質 (NORM) についてパイプを検査する場合、他の同様の課題のプラットフォームとしても機能する現在の作業が集中する問題であり、放射能の存在を判定することはかなりの必要性の問題です。 これは、法的要件に応じて、バックグラウンドに近づく排出レベルに対しても、必要な精度の観点から行う必要がある場合があります。 長い配管、セパレーター、ボアホール、流量制限コンポーネント、亀裂、その他の狭いスペースの場所をチェックする必要がある場合があります。 検査システムは堅牢である必要があり、また、爆発性ガスの存在下だけでなく、水性環境やその他の同様の環境でも検出システムが機能する機能を備えている必要があります。 上流の石油およびガス産業、また他の採掘および選鉱産業でも、NORM は、間違いなく典型的には到達しにくい場所でよく見られます。 影響を受ける材料が大量に含まれる状況では、これらの材料を扱う作業は作業者に潜在的なリスクをもたらす可能性があります。 さらに、影響を受けた媒体の処分が困難になる可能性があり、金属スクラップのリサイクルには検出可能な放射能が含まれていないことが検証されている必要があります。 したがって、低レベルの放射線を測定することは、特に影響を受ける産業にとって、施設の廃止措置や検査された物質の再利用または再利用の点を含めて重要になる。 現在市販されているほとんどの放射線測定装置は本質的に安全ではなく、遠隔測定ができず、水環境での作業ができず、微弱な X 線またはガンマ線の放出のみを引き起こす放射能の測定にはあまり効果がありません。 より強力なベータ成分（例えば、支持されていないPb-210）の可能性を考慮しても、そのような状況では、配管または他の同様のシールドの外部で行われた測定は、短距離ベータ放射（空気だけで数十cm）の検出を見逃す可能性が十分にあります）。