放射性勘查计量的发展及关键技术

　　0 引言

　　新中国成立后不久，为了打破超级大国的核垄断，提高国际地位，中国将核武器的研制提上了议事日程。1958 年，第二机械工业部的建立，放射性勘查也得到了迅速发展，尤其是 1966 年我国第一颗原子弹爆炸成功后，放射性勘查出现了前所未有的高潮。为了适应并满足这种日益增长的铀资源需求，放射性勘查的量值统一变得十分迫切[1]。

　　我国放射性勘查计量 ( 以下简称 “勘查计量”)标准集中规范建立始于 1978 年，经过 30 余年的发展，现拥有 13 项计量标准和测试装置，并掌握了多项关键技术。

　　计量对象包括航空、车载等大型伽玛辐射仪、能谱仪，便携式伽玛辐射仪、剂量率仪、能谱仪，伽玛总量测井仪、伽玛能谱测井仪、中子测井仪、密度 -孔隙度测井仪、编录仪，固体镭点源定值，测氡仪，热释光片分析，建材、土壤、矿石、生物、食品、化肥等样品放射性核素分析。

　　服务领域涵盖放射性资源勘查、放射性辐射环境评价以及非放射性矿产放射性评价等测量仪器的计量保障。包括: 铀资源勘查、采冶，核技术应用监控，放射性伽玛辐射环境监测，建材、建筑物放射性分析监测。服务地域涵盖了全国除港澳台之外的所有省市自治区，共计 130 余家企事业单位和科研院所。在国防建设和国民经济建设中起着不可或缺的独一无二的计量保障作用。

　　1 放射性勘查计量的发展

　　1. 1 放射性勘查计量的意义

　　放射性勘查同其他放射性测量仪器 ( 简称辐射仪)一样，辐射仪响应的都是与探测器发生有效作用的光子、电子个数，即辐射仪只能记录到计数率 ( s- 1) 。

　　不同辐射仪的响应示值可能存在很大差别，20 世纪初，国际上通常采用点状辐射源来刻度/校准辐射仪，以实现各类辐射仪在测量中的仪器响应值———计数率向照射量率 ( C·kg- 1·h- 1) 的转化，这为辐射测量的量值统一及其技术进步起到了积极的推动作用。但由于点状辐射源与实测对象间的能谱成份和测量几何条件等的差异，不可避免地影响了仪器校准的准确度[2]。

　　20 世纪 60 年代以来，为实现地质勘查中天然伽玛辐射测量的标准化，国际上根据 《比较法》测量原理，在继续沿用点状标准源校准仪器的同时，逐步建造了各种不同尺寸、形状以及不同铀、镭、钍、钾含量的饱和模型体源作为放射性地质勘查仪器校准的标准，目的是提供一种放射性物理特性与土壤、岩石介质近似，能模拟无限平面源体的标准辐射场，以解决仪器校准中的辐射场与野外实际测量环境的伽玛谱成分的近似问题，进而实行放射性勘查中辐射测量由照射量率 ( C·kg- 1·h- 1) 向含量单位 ( μg/g，原称 ppm)的转化。这样不仅显著提高仪器的校准准确度，而且可以大大地提高勘探效率，降低勘探成本[2]。