隨著核技術(shù)在工業(yè)、療、新能源等領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,放射性檢測(cè)已成為涉輻射場(chǎng)所安全管控的核心環(huán)節(jié),多功能輻射劑量儀作為環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)的核心便攜設(shè)備,其性能可靠性直接關(guān)系到作業(yè)人員職業(yè)健康與區(qū)域輻射安全。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部2026年發(fā)布的《2025年全國輻射環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》,2025年全國共開展涉輻射作業(yè)活動(dòng)超3.2萬次,因輻射劑量儀性能不達(dá)標(biāo)、未按規(guī)范檢定導(dǎo)致的輻射隱患事件共17起,凸顯出明確設(shè)備技術(shù)要求、落實(shí)檢定規(guī)范的必要性【1】。
傳統(tǒng)環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中,作業(yè)人員通常需要配備多臺(tái)單功能檢測(cè)設(shè)備分別檢測(cè)不同類型射線,不僅攜帶不便,還容易出現(xiàn)參數(shù)校準(zhǔn)不一致導(dǎo)致的測(cè)量誤差。2020年以來,集成多探測(cè)單元的多功能輻射劑量儀逐步普及,可同時(shí)覆蓋α、β、γ、X四類常見射線的劑量率、累積劑量、表面污染檢測(cè)需求,適配絕大多數(shù)涉輻射作業(yè)場(chǎng)景。2026年第一季度國內(nèi)多功能輻射劑量儀的市場(chǎng)滲透率已達(dá)62%,較2025年同期提升17個(gè)百分點(diǎn),已成為核電運(yùn)維、工業(yè)探傷、療輻照、變電站輻射巡檢等場(chǎng)景的標(biāo)配檢測(cè)設(shè)備。
多功能輻射劑量儀普遍采用蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管與閃爍體探測(cè)器組合的雙探測(cè)單元架構(gòu),可針對(duì)不同射線的電離特性匹配對(duì)應(yīng)探測(cè)路徑。當(dāng)射線入射到探測(cè)單元時(shí),會(huì)使內(nèi)部介質(zhì)發(fā)生電離產(chǎn)生載流子,載流子被高壓電極收集后形成脈沖信號(hào),經(jīng)信號(hào)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸至內(nèi)置運(yùn)算單元,通過預(yù)設(shè)的能量響應(yīng)校準(zhǔn)算法換算為實(shí)時(shí)劑量率、累積劑量等參數(shù)。部分高性能型號(hào)還搭載了粒子甄別算法,可自動(dòng)識(shí)別入射射線類型,避免不同射線之間的測(cè)量干擾,提升復(fù)雜場(chǎng)景下的放射性檢測(cè)精度。
上述技術(shù)要求是輻射劑量儀滿足環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)、放射性檢測(cè)需求的核心基礎(chǔ),針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的使用需求,多功能輻射劑量儀需滿足三類核心技術(shù)要求,相關(guān)指標(biāo)需符合IEC 61526:2020+AMD1:2025國際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定【2】。首先是探測(cè)性能要求,γ射線探測(cè)范圍需覆蓋10nSv/h~10Sv/h,能量響應(yīng)偏差控制在±15%以內(nèi),針對(duì)α、β射線的表面污染探測(cè)效率不低于40%,可滿足從環(huán)境本底測(cè)量到事故應(yīng)急測(cè)量的全量程需求。其次是環(huán)境適應(yīng)性要求,戶外使用的便攜式設(shè)備需支持-20℃~50℃的工作溫度范圍,防護(hù)等級(jí)不低于IP65,可適配光伏電站涉源區(qū)域、石化探傷現(xiàn)場(chǎng)、戶外變電站巡檢等露天作業(yè)場(chǎng)景。第三是數(shù)據(jù)可靠性要求,內(nèi)置存儲(chǔ)容量不低于10萬條檢測(cè)記錄,支持4G/NB-IoT無線傳輸功能,可直接對(duì)接地方生態(tài)環(huán)境部門的輻射監(jiān)測(cè)平臺(tái),滿足數(shù)據(jù)溯源、實(shí)時(shí)監(jiān)管的需求,同時(shí)支持自定義劑量率、累積劑量報(bào)警閾值,報(bào)警響應(yīng)時(shí)間不超過1秒。
我國針對(duì)輻射劑量儀的檢定已形成完善的規(guī)范體系,目前通用的檢定依據(jù)包括JJG 393-2018《輻射防護(hù)用X、γ輻射劑量當(dāng)量(率)儀和監(jiān)測(cè)儀》,以及2025年剛發(fā)布實(shí)施的JJG 521-2025《環(huán)境監(jiān)測(cè)用α、β表面污染測(cè)量儀》【3】。核心檢定項(xiàng)目主要包括四項(xiàng):第一是外觀與功能檢查,確認(rèn)設(shè)備無物理破損、按鍵響應(yīng)正常、報(bào)警功能可正常觸發(fā);第二是基本誤差檢定,在標(biāo)準(zhǔn)輻射場(chǎng)下對(duì)不同能量點(diǎn)的射線進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差需控制在±20%以內(nèi);第三是能量響應(yīng)檢定,針對(duì)80keV~1.5MeV范圍內(nèi)的γ射線,響應(yīng)偏差需控制在±30%以內(nèi);第四是長期穩(wěn)定性檢定,設(shè)備連續(xù)工作4小時(shí)的示值偏差不超過±5%,報(bào)警閾值的實(shí)際觸發(fā)值與設(shè)定值偏差不超過±10%。按照檢定規(guī)范要求,涉輻射作業(yè)單位的在用多功能輻射劑量儀檢定周期不得超過12個(gè)月,涉及法定計(jì)量檢定的場(chǎng)景需由具備CMA資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)出具檢定證書后方可投入使用。
不同場(chǎng)景的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)需求存在差異,選型時(shí)可優(yōu)先選擇符合相關(guān)技術(shù)要求的輻射劑量儀,可有效提升環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)的可靠性,降低放射性檢測(cè)誤差。具體可根據(jù)作業(yè)場(chǎng)景匹配對(duì)應(yīng)參數(shù)的設(shè)備:核電基地、城市放射性廢物庫的固定點(diǎn)位監(jiān)測(cè)可選擇帶連續(xù)供電、無線遠(yuǎn)傳功能的固定式設(shè)備;工業(yè)探傷、石化涉源作業(yè)的移動(dòng)巡檢場(chǎng)景,可選擇便攜式、IP67防護(hù)等級(jí)的設(shè)備;用輻照、核學(xué)科的表面污染檢測(cè)場(chǎng)景,可選擇α、β探測(cè)效率更高的專用型號(hào)。日常使用過程中,每次作業(yè)前需完成設(shè)備自檢,確認(rèn)電池電量、校準(zhǔn)有效期符合要求,避免在強(qiáng)電磁干擾區(qū)域(如變電站高壓開關(guān)柜附近)長時(shí)間使用,若需在該類場(chǎng)景作業(yè),應(yīng)選擇帶電磁屏蔽設(shè)計(jì)的型號(hào),減少電磁干擾帶來的測(cè)量誤差。
2026年以來,多功能輻射劑量儀的技術(shù)迭代速度明顯加快,主要呈現(xiàn)三個(gè)發(fā)展方向:一是探測(cè)器材料升級(jí),采用硅光電倍增管替代傳統(tǒng)光電倍增管,設(shè)備體積縮小40%以上,功耗降低30%,同時(shí)探測(cè)精度進(jìn)一步提升;二是智能化升級(jí),內(nèi)置AI干擾修正算法,可自動(dòng)識(shí)別溫度、濕度、電磁干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,自動(dòng)修正測(cè)量值,降低復(fù)雜場(chǎng)景下的測(cè)量誤差;三是物聯(lián)化升級(jí),越來越多的設(shè)備支持接入全國輻射監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng),可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳、異常情況自動(dòng)預(yù)警,大幅提升環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)的響應(yīng)效率與監(jiān)管透明度。
參考文獻(xiàn)
【1】 生態(tài)環(huán)境部. 2025年全國輻射環(huán)境質(zhì)量公報(bào)[R]. 2026.
【2】 IEC 61526:2020+AMD1:2025, Radiation protection instrumentation - Portable dose equivalent (rate) meters for X, gamma, neutron and beta radiation[S]. 2025.
【3】 *市場(chǎng)監(jiān)督管理總局. JJG 521-2025 環(huán)境監(jiān)測(cè)用α、β表面污染測(cè)量儀檢定規(guī)程[S]. 2025.