Система по измерению радиационных характеристик бочек с радиоактивными отходами (система GME). Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Система по измерению радиационных характеристик бочек с радиоактивными отходами (система GME)

Основные
Тип
Год регистрации 2012
Дата протокола Приказ 1073 п. 14 от 30.11.2012
Номер сертификата 48863
Срок действия сертификата ..
Страна-производитель  Германия 
Тип сертификата (C - серия/E - партия) E

Назначение

Система по измерению радиационных характеристик бочек с радиоактивными отходами (система GME) (далее по тексту система GME) предназначена для определения радионуклидного состава и измерения удельной активности радионуклидов в бочках заполненных радиоактивными отходами, а также измерения мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения на поверхности бочки и на расстоянии 1 м.

Описание

Работа системы GME основана на регистрации гамма-излучения радионуклидов, содержащихся в бочке, полупроводниковым гамма-спектрометром и устройствами по измерению мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения дозиметрической системы.

Принцип действия измерительной гамма-спектрометрической части системы GME основан на регистрации ОЧГ детектором гамма-излучения, испускаемого радионуклидами, присутствующими в бочке, получении спектра амплитудного распределения и выделении в спектре пиков полного поглощения (ППП) гамма-квантов. По положению ППП в спектре определяют энергии гамма-квантов Ei (спектрометр предварительно градуируют по энергии с помощью образцовых источников гамма излучения), по значениям энергий Ei идентифицируют радионуклиды, присутствующие в бочке. Определяют скорости счета импульсов в пиках полного поглощения. Расчет удельной активности радионуклидов, присутствующих в бочке, проводят по скоростям счета импульсов в ППП с учетом абсолютных интенсивностей гамма-излучения и эффективности регистрации гамма-квантов в пиках полного поглощения.

Спектрометр предварительно калибруют по эффективности регистрации гамма-квантов в ППП расчетно-экспериментальным способом. Для этого измеряют отклик детектора от излучения точечного источника, располагаемого на различных расстояниях от детектора и на разных углах относительно его оси. Эффективность регистрации гамма-квантов в ППП для рабочих геометрий измерения получают моделируя процесс измерения методом Монте Карло с использованием измеренных откликов детектора от точечного источника. Полученные таким образом данные по эффективности регистрации для рабочих геометрий измерения в виде рабочих шаблонов хранятся в локальной базе данных спектрометрической программы и используются при расчете удельной активности радионуклидов, по измеренным спектрам излучения бочки.

Все операции по обработке аппаратурных гамма-спектров (идентификация изотопного состава, расчет значений удельной активности отдельных радионуклидов и оценка погрешности определения этих значений) полностью автоматизированы и проводятся с использованием программы локального спектрометрического контроля (LSC).

Управление функционированием и процессом измерения системы GME осуществляется с компьютера пульта управления с помощью управляющей программы ABKL.

Система GME представляет собой автоматизированный измерительный стенд, включающий в себя механические устройства и измерительные системы.

Механические устройства включают в себя:

- систему перемещения бочки, обеспечивающую перемещение бочки в положение для измерения и снятие бочки со стенда, поворот бочки, подъем и опускание бочки при измерении;

- систему перемещения HP-GE детектора по вертикали относительно бочки.

Измерительные системы включают в себя:

- спектрометр гамма-излучения для определения радионуклидного состава отходов и измерения активности радионуклидов в бочке;

- дозиметрическую систему для измерения мощности амбиентного эквивалента дозы гамма излучения H *(10) от бочки;

- электронные весы.

Спектрометр гамма-излучения включает:

- полупроводниковый детектор из особо-чистого германия (ОЧГ) фирмы ORTEC типа GEM 40P-PLUS серийный № 44-TP 31877B;

- анализатор DSPEC Plus;

- программное обеспечение - локальная система спектрометрического контроля (LSC) в состав которой входят: программа по обработке спектров Gamma-W и программный пакет по управлению анализатором - ORTEC Maestro.

В дозиметрической системе используются 8 устройств VacuTec GmbH модели Dose Rate Meter 70 090, 70045а, обеспечивающих измерение в широком диапазоне мощностей доз от малых уровней до высоких. Информация от датчиков дозиметрической системы передается на

управляющую ЭВМ по каналу связи с интерфейсом RS-485.

а                               б

в                                           г

а - пульт управления б, в, г - измерительный стенд

Рис. 1. Фотография общего вида системы по измерению радиационных характеристик бочек с радиоактивными отходами (система GME)

Программное обеспечение

Программное обеспечение локальной системы спектрометрического контроля обеспечивает: функции передачи данных и команд через протоколы связи; управление режимами работы анализатора DSPEC Plus; выполнение спектрального анализа в режиме пакетной обработки; сохранение настроечных параметров в локальной базе данных (ЛБД), сохранение результатов обработки в ЛБД и возможность последующей работы с ними; исключение возможности несанкционированного доступа к настроечным параметрам и результатам работы локальной системы спектрометрического контроля.

Описание основных функций и идентификационные данные модулей прикладного программного обеспечения для локальной системы спектрометрического контроля представлены в таблице 1.

Таблица 1. Идентификационные данные программного обеспечения

Наименование программного обеспечения

Идентификационное наименование программного обеспечения

Номер версии

Цифровой идентификатор программного обеспечения

Программный модуль управления локальной системой спектрометрического контроля: управляет всеми модулями системы, сохраняет результаты измерений и параметров в ЛБД

SpectrometryControl.exe

1.2.3.14949

9b2de25d642035ab7 f56773649053bad

Программный модуль управления анализатором DSPEC Plus

Mca32.exe

6.0.4

c84ca774b9d04074b 400bc23fe0b82c9

Программный модуль для автоматической обработки аппаратурных гамма-спектров

Gamma-W.exe

2.06

c7c250a7b681524e6 9f5478eb7e71385

Все указанные в таблице 1 модули могут быть проконтролированы на целостность посредством подсчета контрольной суммы по методу MD5.

Уровень защиты программного обеспечения локальной системы спектрометрического контроля от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует классу C в соответствии с МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики системы GME представлены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование характеристики

Значение

Диапазон измерений удельной активности в 200 л бочках (по Cs-137 при равномерном распределении активности и плотности и состава материала матрицы), кБк/кг

от 0,1 до 1,6-104

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения удельной активности в 200 л бочках (по Cs-137 при равномерном распределении активности и плотности и состава материала матрицы), %

60

Характеристики спектрометра гамма-излучения

Диапазон регистрируемых энергий гамма-излучения, кэВ

от 50 до 2000

Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность), %

±0,05

Значение энергетического разрешения спектрометра, кэВ, не более:

- для энергии 122 кэВ (Co-57)

- для энергии 1332 кэВ (Co-60)

0,95

2,0

Относительная эффективность для Со-60 1,33 Мэв, %, не менее

40

Нестабильность показаний (энергетической характеристики) в течение времени непрерывной работы (24 часа), %, не более

0,05

Максимально допустимая статистическая загрузка спектрометрического тракта, с-1, не менее

50000

Характеристики гамма-датчиков по измерению мощности дозы от бочки с ТРО

Dose Rate Meter 70 090

Диапазон измерений мощности амбиентного эквивалента дозы H * (10)

от 300 нЗв/ч до 30 мЗв/ч

Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения, %

±30

Наименование характеристики

Значение

Время измерения

1-3600 с

Масса, кг

0,8

Габаритные размеры ( длина х диаметр), мм

180х82

Dose Rate Meter 70 045a

Диапазон измерений мощности амбиентного эквивалента дозы H * (10)

от 300 нЗв/ч до 10 мЗв/ч

Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения, %

±30

Время измерения

1-3600 с

Масса, кг

4,1

Габаритные размеры ( длина х диаметр), мм

310х110

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульном листе Руководства по эксплуатации системы по измерению радиационных характеристик бочек с радиоактивными отходами.

Комплектность

В комплект поставки системы по измерению радиационных характеристик бочек с радиоактивными отходами (система GME) входят составные части и эксплуатационная документация, указанные в таблице 3.

Таблица3

Наименование

Обозначение

Количество

Примечание

Полупроводниковый детектор из особо-чистого германия (ОЧГ)

GEM 40P-PLUS № 44-TP 31877B

1

Спектрометрическое устройство

DSPEC Plus серийный № 510

1

Устройство измерения мощности дозы гамма-излучения Dose Rate Meter

Vacutec Typ 70 090 №№ W_CR9501-BO1 W_CR9502-BO1 W_CR9503-BO1 W_CR9504-BO1 W CR9505-BO1

5

Устройство измерения мощности дозы гамма-излучения Dose Rate Meter

Vacutec Typ 70 045A №№ W_CR9506-BO1 W_CR9507-BO1 W CR9508-BO1

3

Комплект соединительных кабелей

1 комплект

Промышленная ПЭВМ (Pentium IV 2,86 Ghz, ОЗУ 224 MB, HDD 82 Gb, Ethernet 10/100, клавиатура, Mouse, Дисплей 19”)

1

ДОКУМЕНТАЦИЯ

Паспорт

DNR 102044-01

1

2

Руководство по эксплуатации

DNR-110003-0

1

4

Методика поверки

МП 2104-001-2012

1

2

Документация на специальное программное обеспечение (СПО) монитора

Описание программы локального спектрометрического контроля (LSC)

DNR 108618-0

1

2

Примечания:

1. Блоки поставляются в упаковке предприятий-изготовителей с комплектом запасных частей, инструмента и принадлежностей.

2. Указанная документация сброшюрована в альбоме, программное обеспечение поставляется на компакт-диске.

Поверка

осуществляется по документу МП 2104-001-2012 «Система по измерению бочек с радиоактивными отходами (система GME). Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" в августе 2012 г.

При поверке применяются:

- источники фотонного излучения радионуклидные спектрометрические закрытые эталонные ОСГИ-3 № г/р 46383-11 активностью от 104 до 105 Бк с погрешностью не более ±4 %;

- рабочий эталон третьего разряда - переносная дозиметрическая установка СИМА-ПДУ с набором источников Cs-137, диапазон мощности амбиентного эквивалента дозы от 100 нЗв/ч до 130 мЗв/ч, погрешность определения не более 12 %.

Сведения о методах измерений

DNR 110003-0 «Система по измерению бочек с радиоактивными отходами (система GME). Руководство по эксплуатации».

DNR 108618-0 «Система по измерению бочек с радиоактивными отходами (система GME). Описание программы локального спектрометрического контроля (LSC)».

Нормативные документы

1. ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия».

2. ГОСТ 26874-86 «Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров».

3. ГОСТ 8.033-96 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников».

4. ГОСТ Р 8.034-2012 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений кермы в воздухе, мощности кермы в воздухе, экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы, амбиентного, направленного и индивидуального эквивалентов дозы, мощностей амбиентного, направленного и индивидуального эквивалентов дозы и потока энергии рентгеновского и гамма-излучений».

Рекомендации к применению

- при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;

- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.

Развернуть полное описание