核探測與輻射防護實驗體系的探討

張軍平

摘要：本文首先分析組建核探測與輻射防護實驗團隊，根據其技術要求，結合目前該技術試驗教學情況、要實際解決的問題進行分析。為建立其試驗體系，需要考核試驗系統標準，對典型試驗項目合理設計等諸多要求進行判斷，同時要注意放射線試驗要求，其過程引起注意都有哪些方面。

關鍵詞：實驗；教學；考核標準

前言：

為使學生步入工作崗位后能夠適應企業核技術的崗位要求，并使創新能力得到鍛煉，培養學生實踐能力，不僅要試驗教學質量符合要求，還為深化試驗教學改革起到推動作用。學生通過核探測與輻射防護實驗的學習，對其基本理論知識有所了解，為鍛煉基本操作技能奠定基礎。在學習放射性學科時，將基礎知識與動手能力結合起來，使學生在動手試驗能力得到鍛煉，具備基本的數據能力分析、使學生的綜合分析能力得到提升。另外，根據現有試驗條件，結合試驗要求和目的，通過試驗方案，為實現學生自主設計試驗，提供可發揮的空間。同時在試驗方案設計時，運用所學知識，將多種學科知識得到應用，也能將多種試驗原理展開聯想，并做到發現、分析、解決問題。通過一系列的學習內容，不但拓展學生創新能力，使自己的組織管理能力得到鍛煉，還能在面對實際問題獨立思考，并找到解決方法。

1.核技術實驗教學存在的問題

在近幾年的發展中，大部分院校著重進行核技術實驗領域的招生計劃，新增加了放射性學科。由于放射性學科作為新課程建立，沒有相類似的專業能夠借鑒。在開始教學階段，都是按照傳統的功課專業，進行試驗教育培養。為緊跟科學發展方向，就需要對現有教學做出改革，原有核專業不但沒有自己的特點，還存在以下幾個問題：（1）由于缺乏試驗項目的多樣性，使得放射性學科的基本特點沒有展現出來；（2）與傳統核專業學校和重點大學，存在較大的差距，安排的試驗課程較少，使得教學重點在理論知識，其試驗項目內容匱乏，已經不能滿足目前放射性學科的發展要求；（3）核技術起步較晚，沒有系統的教學內容，沒有齊全的實驗儀器設備，造成基本教學需求不能滿足；（4）在進行試驗過程中，多以演示教育為主，學生不能通過應用型和驗證型試驗得到鍛煉，其研究思維和設計思路都很局限，使得學生缺乏主動學習的熱情。

2.核探測與輻射防護實驗體系構成

核探測與輻射防護實驗體系，其基礎知識建立在原子核科學、射線產生的方法和原理、粒子加速等。在物質同射線間，互相產生作用，將化學、生物效應和物理形成交叉，并能夠為服務人類的科學范圍，其主要在核能與核技術的運用。結合“輻射劑量學”、“輻射防護基礎”、“核輻射探測技術”教學要求，結合實驗室已有的核實驗儀器設備，進行核探測及輻射防護實驗的討論，并為其體系提供技術保證，從而達到教學目的。

2.1實驗體系中成績考核方式

教師為制定今后教學目的與要求，需要對學生進行考試，不但能反應其對本課程理論知

識了解程度，還能掌握具體操作試驗技能是否合格。結合本專業的特點，教師對試驗項目提出具體的要求，并對學生進行考試。考核內容體現在能否規范的書寫預習報告，對試驗原理的理解程度是多少，應該如何進行試驗內容。通過嚴格把控試驗過程，不但端正學生學習態度，而且還能保持實驗室各項管理規定不被破壞；在考核中，學生對所用的放射性儀器設備熟悉程度進行評判，并對出現的問題進行分析和解決；規范認真書寫試驗報告，并仔細檢查試驗數據，通過分析和對比，使試驗結論更加合理。

2.2實驗課程項目的建設

建設實驗課程項目的目的，是為了符合教學的基本需求，同時對知識概念、理論基礎、基礎試驗進行系統的培訓。在試驗中，設立問題，大量的放射性原子組成發射性物質，在原子核內，形成完全獨立和隨機的衰變，是哪一個或哪幾個核，在什么時候發生，或者是隨機偶然的衰變。通過試驗進行驗證，使學生對放射性衰變的漲落性有所理解，從泊松分布或正態分布是客觀規律發現，并對放射性衰變漲落具有服從加深理解。結合數據分析，在測量輻射強度時，使用γ輻射儀測量并描繪其規律，可以對合泊松分布和正態分布進行判斷，學生在試驗時就能對放射性數據有直觀的了解，并通過測量選擇正確的數據，研究對錯誤數據的解決辦法。

學生通過對粒子能譜的學習，其計量能量的方法，是通過能譜分析儀器得到的，其功能對核素種類和能量進行分析。所以，在進行典型的能譜測量、解譜、測量和分析實驗時，要使用到核儀器γ能譜儀。本文以較常用的BH1324F型環境γ譜儀為例，其探頭是NaI低鉀γ，對γ能譜測量，一般使用在低水平環境樣品測量中。結合數據分析可知，都能對大理石材或瓷磚、環境土壤等物質，都可以測量其放射性水平，并記錄其活躍程度。主要針對40K、226Ra、232Th放射性活躍度進行測量。學生在試驗時，使用此儀器，可以掌握整個測量內容，包括樣品的支撐、建立數據庫、測量數據的UI比等。在試驗中，通過測量，可以對比樣品中核素的能譜曲線，及其含量的多少。結合試驗內容，學生不但能掌握多道譜儀的使用方法，還能了解其結構和基本原理，與γ射線儀器譜與理論譜進行對比，發現不同之處。使用γ射線進行試驗時，其能譜形狀的變化，是由于射線與物質間的互相作用產生的。學生要對識圖有基本的辦法，不但能掌握基本的能譜知識，也能通過儀器對不同核素的能譜圖，進行測量。最后使用軟件分析，對能譜的能量刻度、FWHM、尋峰等知識點進行學習和研究。

3.放射性實驗操作的注意事項

在進行試驗時，使用的放射源是Ⅴ類放射源（是極低危險源），并且具有特殊性，要嚴格遵守輻射防護規定，做好防護工作，其中發射性實驗室需要設置至少三個房間：實驗操作室、放射源室、準備間。不但要防止放射源出現丟失情況，更重要的是保護好師生的身體健康，在試驗中，必須按照試驗步驟嚴格執行。（1）在試驗前，由實驗指導教師和實驗員準備放射源，從放射源室拿到試驗臺上，同時對學生進行放射性試驗的安全教育，要清楚記錄其使用情況。對電離輻射防護有基本的了解，并能夠安全操作放射源。（2）學生開始試驗前，先在試驗本上簽名，并確認試驗臺上的放射性源。師生都要穿戴好防護用品，使用個人便攜式輻射計量儀，對輻射計量及時檢測。（3）要對放射源的使用方法嚴格遵守，做到減少對放射源的接觸。試驗完成后，保存密封好放射源。

4.小結：

在學生教學中，作為基礎試驗課程，要將核探測與輻射防護實驗得到推廣。這樣不但使學生解決實際問題得到鍛煉，同時儲備所學知識，為合格的核技術專業人才奠定基礎。結合試驗所需條件，將基本的放射性衰變實驗、能譜分析實驗作為典型進行教學和設計，這樣不僅使學生的動手能力得到培養，還能在試驗中對所學知識理論加深理解。

參考文獻

[1]粟澤華，李志華.淺談測繪工程技術發展與應用分析[J].居業. 2018（04）：99.

（作者單位：遼寧興邦環境檢測有限公司）