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摘要：传统的钴-60、铯-137γ射线放射性物位、密度仪表在工业中的应用中，较高的放射性会对人体产生严重的危害，并且在放射源存储、使用中会给用户带来高额的附加费用，从而给用户带来很多不便；“伊科菲斯”新型环保Na-22放射性物位、密度仪表以其极低的放射性及高灵敏度的接收器，解决了用户使用中强辐射对人体伤害的问题，同时也给企业带来了安全，帮助用户节省了一笔高额的放射源维护保管费用。新型环保Na-22放射性物位计、密度计将会逐渐取代传统的钴-60、铯-137等高强度放射性物位计密度计。
关键词：放射性物位；放射性密度计；低辐射值；环保型；Na-22；伊科菲斯
0引言：传统电离辐射物位、密度仪表的应用
随着全球工业领域的快速发展，高度自动化的工厂离不开各种各样的仪器仪表，目前大部分的常规仪表可以解决大部分的检测、控制要求，但是由于不同行业的特点，生产过程中有很多设备工况处于在高温、高压、高粉尘、高毒性等一些及其恶劣的工作环境下，一些常规仪器仪表已经达不到工况所需的要求，从而一些以利用放射性同位素的非接触式检测和控制仪表应运而生。根据用途不同，放射性核辐射仪表又分为密度计、料位计、料位开关等[1]。很好的解决了在不同恶劣工况环境下所存在物位、液位、密度的检测难题。
核辐射检测仪器仪表的应用，给我们的生产带来便利之时，同时带来了很多不安全的因素，如不能妥善使用和防护，必会造成安全隐患甚至重大事故，我国目前应用于工业仪表行业的放射性同位素多为以Cs137与Co60放射源为主的料位计、密度计，其工作原理是将放射源和探测器固定在被检测设备两侧，探测器会接收到放射源发出的信号，因设备内物料上升、下降，接收到的信号会随之减弱、增强，探测器将接收到的辐射信号经过处理转换成电脉冲信号，再传送到数据处理器中，数据处理器再次将电脉冲信号经过计算转换成相应的料位高度或密度，并显示在仪表中。其测量料位公式表示为：
这两种放射源料位计解决了一些恶劣环境工况的测量难题，同时也潜伏了巨大的危机，首先分析Cs137型放射源，Cs137是元素铯的放射性同位素，是铀 235的重要裂变产物之一。铯137属于β-衰变核素中的一种，会发射出两种β- 粒子。最大是能量能达到0.511兆电子伏和1.176兆电子伏。其半衰期为30.17年，其中发射的0.511兆电子伏的β-射线后会转为137Bam。137Bam迅速达到放射性平衡，所以铯137既可作β- 放射源又可作γ放射源。铯137的比活度为3.2×106贝可/微克。3.7×107贝可的与钡137m平衡的铯137点源在1厘米远处的照射量率为3.28伦琴／时。铯137属于中毒性核元素。其对人体全身都具有伤害。对人体有效半减为70天，人体最大容许积存量为1.1x106贝克。在工作场所中，露天水源及空气中最大允许浓度为37和0.37贝克/升[2]。
当铯-137进入人体后，被人体内部组织吸收后，会分布人体各个部分，其主要滞留在全身软组织中，（尤其是肌肉），由于铯-137在人体内部会释放出γ射线，用检测设备很容易测出。若人体摄入较大量的铯，会使人体产生急、慢性损伤。由于铯-137的半衰期较长并容易产生扩撒的弱点，故近几年来钴-60源渐取代了铯-137源。
钴-60属于β衰变核素，会发射出β 和γ射线。最大能量为β射线为0.315兆电子伏，γ射线的能量有1.173210和1.332470兆电子伏两种。3.7x10贝克的钴-60点源在1cm远处的照射量率为13.2伦琴/小时。其半衰期为5.272年，对人体有效半减期为9.5天，人体最大容许积存量为3.7x10贝克。在工作场所中，露天水源及空气中最大允许浓度为370和0.33贝克/升[2]。钴-60的辐射对人体具有较强的伤害，轻者能导致脱发，重者会侵入人体内细胞组织，造成白细胞减少，从而会引发再生性障碍贫血症、白血病等。
根据以上对Cs137与Co60放射源的分析所得出一些结论：在使用含有Cs137与Co60放射源仪表设备时，企业不应只注重到它在工作时的使用价值，而去忽略它所隐藏的不安全因素，根据我国
《中华人民共和国放射性污染防治法》[6]
《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）[5]
《放射性同位素与射线装置放射防护条例》，国务院第449号令等相关法律[7]。
企业如需要使用含有危险放射源设备，必需要到环境保护行政主管部门办理环保审批、及辐射安全许可证，方可使用含源设备。对于使用含危险放射源产品的企业来说，申请以上手续和程序是相当的复杂的，而且时间上也会很漫长，况且在使用Cs137与Co60放射源仪表产品时，需要划分很大的受辐射面积，大量的保护措施来限制人员接近放射设备，并且需要受过训练的专业人员、限制工作时间、制定特殊的作业规范，需要专门的设备来运输、安装和处理放射源。在高放射性同位素电离辐射区域的环境下工作，工作人员会产生一种害怕、恐惧的心理来进行工作，可想而知工作的效率会大大的降低，而且如因使用高放射性同位素产品，发生辐射照射或者丢失被盗事故，无论是对工作人员还是对企业而言，都会受到巨大的伤害。
“伊科菲斯”以活度低于1×106Bq的Na22作为放射源的新型放射性仪表是一款安全、环保型的对人体无害的γ射线放射性仪表。如图1所示：
图1环保放射性物位、密度计组件
| 图2 Na-22放射源 |
该产品在钢制设备上使用，如果两边壁厚相加不超过100mm，"伊科菲斯”产品都是可以正常工作的，如果两边壁厚相加超出100mm 的设备，我们可以采用将放射源内置的办法解决。如图2及图3示：
| 可以穿透112mm钢板 |
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通过以上两图所示用放射源内置方法就可解决壁厚的问题。
"伊科菲斯"产品辐射源是采用的钠-22，天然的无危害的，它的活度、放射强度很低，对人体没有伤害。它能完成工况的需求的技术本身不在辐射源上，而是在接收检测模块上。如图4所示:
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接收器检测模块由4个反射脉冲群组成（如图5示）：
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=1 \* GB3 ①闪烁组件：包括检波器；光电倍增器；光电倍增器上带有电阻的集中分配器；这个分配器是为了补给光电子的倍增器中间极和加强光电子的倍增器的信号。Y量子接收是通过检波器，形成他光的闪烁，这可是帮助改变形成脉冲阳极电流。=2 \* GB3 ②保护套：保护套可以保持测量仪的光电子的倍增器信号加强，另外进入的信号增强，形成在测量组件里和同时起稳定集中+12v的作用。=3 \* GB3 ③高压的变流器： 高压的变流器预定为了传送给可控的、高的、集中的补给光电子的倍增器。他的组成由反射脉冲群发生器，倍增集中器和管理系统。产生高度集中可以到达500-1000v。=4 \* GB3 ④信号分析组件：信号分析组件可以完成不同的任务，和指定的功能（和检测组件有关系）。“伊科菲斯”系列产品的接收器具有强大的的检测微弱γ射线的先进功能，与同行业的其他品牌接收器功能对比，“伊科菲斯”的接收器在灵敏度、反应速度方面有极大优势。这就是“伊科菲斯”为什么能够用这么低活度的Na-22作为放射源的原因。
“伊科菲斯”有着完美的替代其他品牌产品的能力，如果其他品牌的核辐射产品的放射源在使用中超过半衰期，不能使用，可以在不换放射源的前提下，使用“伊科菲斯”检测器，还可以使用超过30年以上。但是前提是需要计算放射源的强度，并在检测器的检测窗口遮挡至少10--50mm厚的钢板，防止检测器烧毁，因为过了半衰期的其他放射源的强度对“伊科菲斯”接收器来说依然太大。
安全、环保的Na22放射性料位、密度计的工作原理分为4个步骤来进行工作：1.通过放射源发出γ射线；2.γ射线穿透仓壁和被测介质；3.随着介质料位变化接收器处的γ射线强度会相应改变；4.接收器将辐射转换成电流信号输出。其测量原理与技术参数如图6、表1、表2所示：
图6 环保电离辐射工作原理平面解析图
1.容器；2. 带有扩展辐射源的支架；3. 伽马射线；4. 上料位；5. 接收器；
6. 数据处理块BOI-3；7. 受监控物料；8. 下料位
1、供货单位提供豁免手续，使用单位无需办理辐射安全许可证， 这意味着使用单位无需建设专用的放射源库房，可以节省建安费用约100万左右。 2、使用单位无需安装强制性的与公安监控网络联网的监控系统，根据放射源使用数量，可以省掉20—70万，每年的网络维护费和第三方平台费用约2-5万。 3、使用放射源单位不需要建立管理放射源班子，建立管理制度等体系，维护人员无需取得辐射从业资格证书，也省去人员定期体检费用，此项可节省管理费用30-50万。 4、使用单位无需采购防护服，辐射检测仪，个人辐射剂量计等， 此项可以节省20-30万。 5、如果放射源使用较多，那有可能需要外委，“伊科菲斯”产品可以省掉每年固定的这些费用。 6、报废放射源的处理，每一枚放射源可以节省至少1万元。 7、如果产生个别放射源丢失事件，环保部门也不作为事故处理。 本产品具有其它含有害放射源仪表所具有的一切优点，但采用了安全的Na-22作为放射源。对人体无伤害、对环境无污染，是替代危险γ放射源的理想产品，可以广泛的应用到石油化工、煤化工、矿山、冶金、造纸等行业，这款安全、环保、对人体无害的Na-22γ射线系列产品一定会解决广大用户对使用含危险放射源仪表设备的困扰，为提高我国自动化行业技术水平做出贡献！
