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思佳 韩
Description
燃料后处理厂排放环境为高湿度、呈酸性，废气中的¹²⁹I半衰期极长，环境迁移性强，对生态环境和公众健康构成长期潜在威胁，因此实时监测至关重要。针对这一需求研制出一套防酸型¹²⁹I连续监测仪。整机集成了气路单元、探测单元及电气控制单元，管路及外壳均采用304L不锈钢并涂覆防酸涂层，采用活性炭碘盒对¹²⁹I进行吸附富集，并利用真空抽气方式替代传统空气吹扫技术。上述技术可降低⁸⁵Kr等惰性气体对测量结果的干扰，并增强设备的耐酸腐蚀性。
由于¹²⁹I发射的39.6 keV γ射线能量较低，探测效率易受到探测器前端结构参数影响，基于MCNP建立了包含晶体、反射层、外壳及光电倍增管的NaI探测器模型。通过测量¹³⁷Cs和⁶⁰Co标准源能谱完成高斯展宽标定，将模拟谱与实验谱对比，验证了模型的有效性。以¹²⁹I的39.6 keV低能γ为输入源项，模拟了源位置、晶体尺寸、外壳及反射层参数对全能峰探测效率的影响规律。综合探测效率与工程实现条件，采用正交试验与极差分析，最终确定最优参数为：晶体厚度1 mm、半径25 mm、铝合金外壳端面厚度1 mm、MgO反射层厚度1 mm。优化后的模拟能谱与实验谱在39.6 keV峰位及谱形上吻合良好。整机可实现对乏燃料后处理厂废气中¹²⁹I的实时连续监测，为核设施流出物监测与辐射安全评估提供了可靠的技术手段。
