放射性核素量熱計研制

劉麗飛 武 超 胡石林 呂衛星 任 英 尹文續

（中國原子能科學研究院 北京 102413）

量熱法可用于各種產熱樣品的熱功率測量，是一種準確度較高的非破壞性分析方法［1?5］。通過測量核素放射性衰變產生的熱功率，結合樣品的同位素組成，量熱法可推算樣品中核材料的質量。與其他定量分析方法相較，量熱法具有：無損檢測、過程簡單、不會增加輻射外逸風險；測量不受樣品形狀、形態、非放射性雜質含量及其分布影響；對于部分固化存儲的氣態放射性物質（典型如氚）而言，計量準確度不受基體滯留量限制等優勢［1,6?8］。

作為衰變熱功率檢測的有效手段，核量熱計由來已久，且得到了深入研究，先后開發出絕熱、等溫、熱流等測量方法［9?10］。熱流型量熱計具有較好的測量精度，在核材料質量計量領域得到了廣泛應用。熱流型核素量熱計工作原理基于系統達到熱平衡后在特定熱流路徑上的穩定溫度梯度分布，以檢測熱功率所導致的溫升來間接表征衰變熱功率。溫差傳感部件是量熱計的核心結構部件，其檢測性能直接關系著熱致溫升的快速有效甄別，顯著影響量熱計的應用性能。降低測量時間、提高測量精度及穩定性是量熱系統開發的關鍵要素。穩定測量環境是精度改善的關注要點，而預熱裝置、預測模式［11?13］等是目前顯著降低測量時間的主要方法。因核心溫差傳感器較為敏感，部分測量系統需要較為精細地運行維護。此外，測量儀表及程控精度關系著量熱系統的測量精度及運行穩定性，尤其對于采用電熱標定的量熱系統，標定功率的恒定穩定輸出控制是系統刻度曲線有效性的前提，直接關系到樣品測量的有效性?！?br>