糖廠核子秤應用與輻射防護概述

【摘 要】近年來糖廠紛紛安裝使用含放射源的均衡進榨計量控制系統，大大提高了榨糖效率。核子秤在糖廠的應用成效有目共睹，而放射源的應用在給糖廠帶來了巨大的經濟效益的同時亦對環境造成了一定的影響。文章介紹了糖廠放射源的應用的現狀，闡述了應用過程中輻射環境污染、防護與管理措施。

【關鍵詞】糖廠;放射源;應用;輻射;防護

0.前言

糖業是廣西的支柱產業，全國60%的糖產自廣西。制糖技術是糖業的關鍵環節。近年來各個糖廠紛紛安裝使用含放射源的均衡進榨計量控制系統，大大提高了榨糖效率。核子秤在糖廠的應用成效有目共睹，而放射源的應用給糖廠帶來了巨大的經濟效益，同時亦對環境造成了一定的影響。在這項應用中的輻射影響到底有多大，用什么方法可以減少影響呢？這就是本文討論的問題。

1.核子秤的工作原理

核子秤是用于測量連續通過傳送帶物料的流量及累計量的一種計量設備。它利用核輻射測量裝置獲得某一時刻輸送帶單位長度上的物料重量作為參比，利用測速裝置測到物料的運動速度，將此兩路信號進行處理從而計算出物料的流量及累計量。

在糖廠的核子秤應用中，放射源的γ射線射穿透待計量的撕解蔗后，部分射線被撕解蔗吸收，部分射線被傳送履帶吸收，其余部分照射到電離室（一種探測電離輻射的氣體探測器），探測器內產生帶電粒子，帶電粒子經收集轉變成電流信號，電流信號經過采集卡輸送到計量控制的計算機，計算機根據輸送帶的速度、電流信號等進行計算，從而得出撕解蔗的重量。一臺或多臺核子秤和計算機系統組合，根據撕解蔗重量與給定或設定值進行比較，自動計算并輸出控制信號，控制輸送帶的傳送速度，從而控制撕解蔗的輸送量，保護了撕解機安全運行，避免壓榨生產的尖峰負荷，實現自動控制使相關設備工作在最佳狀態。這就是均衡進榨計量自動控制系統。

2.核子秤周圍輻射環境狀況

核子秤的核心組成是放射源和電離室，放射源發出γ射線，電離室接收γ射線。

糖廠核子秤使用的放射源絕大部分是137Cs，射源分類屬Ⅳ或Ⅴ類。放射源體只有黃豆般大小，被密封放在貯源容器中，使用不會產生放射性液體和氣體。貯源容器對放射源已經有合理的輻射屏蔽，貯源容器表面的輻射劑量率在國家標準規定的輻射劑量水平范圍內。貯源容器上有一個源閘開關，打開源閘射線就從源窗的小孔射出。γ射線射穿撕裂甘蔗、傳送履帶到達電離室。貯源容器的源窗有一定的準直作用，但隨著照射距離的增加準直效果就會變差，加上射線的散射、反射作用，糖廠核子秤電離室周圍γ輻射空氣吸收劑量率測值會較大。

糖廠核子秤安裝位置、放射源安裝個數和位置根據各自需求略有差別，糖廠使用均衡進榨計量自動控制系統一般安裝兩個核子秤，分別放在第一撕解機和第二撕解機后方。下表是廣西某糖廠工作狀態下核子秤周圍環境γ輻射空氣吸收劑量率監測結果：

從監測結果可知在核子秤正常工作時，放射源貯源容器表面5cm處的γ輻射空氣吸收劑量率為7610nGy/h，距放射源貯源容器表面50cm處的γ輻射空氣吸收劑量率為408nGy/h；距輸蔗履帶1m處γ輻射空氣吸收劑量率為247nGy/h，2m處為117nGy/h，到5m處基本達到環境本底水平；電離室正下方的γ輻射空氣吸收劑量率為364nGy/h。

3.核子秤輻射防護建議

(1)嚴格的管理制度。糖廠的核子秤安裝在糖廠的壓榨車間，糖廠應該制定嚴格的管理制度，無關人員嚴格進入壓榨車間靠近核子秤。并且要在核子秤旁邊明顯的位置放置的“當心電離輻射”的安全標識。

(2)防護措施。輻射防護應從三個方法入手：時間、距離和屏蔽防護。平時我們測的輻射是γ輻射空氣吸收劑量率，照射的時間越長，收到的輻射劑量越大。因此車間巡視員和清潔工必須要靠近核子秤作業時應該注意工作效率，迅速完成，迅速離開。同時注意作業時的站位應盡量距離放射源和電離室遠一些。有條件的糖廠還可以在人員容易到達的核子秤周圍安裝圍欄和鉛板。鉛板是良好輻射屏蔽材料。

4.總結

核子秤的應用實現了甘蔗的非接觸準確計量，與計算機系統組合成的均衡進榨計量自動控制系統更是改變了手動控制甘蔗榨量而致的落蔗不均衡、時停時榨，生產不正常且產品質量不穩定的狀況，在糖廠生產中有著其他技術無法替代的優點，使企業蔗糖生產在保障質量的同時也為公司創造了更大的經濟效益。從廣西某糖廠工作狀態下核子秤周圍環境γ輻射空氣吸收劑量率監測結果來看，核子秤周圍的γ輻射空氣吸收劑量率較大，但是在距輸蔗履帶5m處測值已經基本到達環境本地水平。只要糖廠管理到位，防護配備核子秤的應用不會對人員健康造成影響。 [科]