俄开发放射性废物无损检测技术
摘要
俄罗斯托木斯克理工大学开发了一种放射性废物容器无损检测技术,采用电子感应加速器作为X射线源,可快速、精准地分析容器内容物,无需开箱检查。该技术提升了安全性与效率,降低了环境风险。

受俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)旗下燃料公司TVEL委托,俄罗斯托木斯克理工大学(TPU)的专家开发了一种用于放射性废物容器的无损检测技术。该技术无需打开容器即可获取包装成分的精确数据,从而提高了安全性并降低了经济成本。
检查一个容器所需时间不到两小时,这使得每班可完成4至5次检测操作。这一切极大地提高了放射性废物在贮存点最终隔离时的可靠性与安全性,并降低了操作人员和周围居民可能面临的环境风险。
TPU研发的这项技术基于使用电子感应加速器(betatron)作为X射线源,包括:自动化与安全系统、相关结构元件以及TPU设计的软件包。
电子感应加速器是一种循环粒子加速器。电子被注入一个环形真空室(环面)中,在磁场作用下被迫进入圆形轨道。其工作原理类似于变压器,真空室中的电子充当次级线圈,环绕铁芯的绕组则充当初级线圈。
TPU的检测装置类似于机场或边境的安检系统。电子感应加速器产生的次级X射线穿透容器,断层扫描仪高精度地确定内容物的形态,最终图像中会有机物质、金属、塑料、液体等不同颜色的区分。这些材料的密度和结构不同,辐射吸收程度也相应不同。
“我们系统的独特之处在于其核心理念,即以电子感应加速器作为辐射源,以及包括软件在内的整体系统设计。”项目负责人、TPU国际无损检测科学与教育实验室主任German Filippov表示,“这一切共同造就了一套不仅能快速远程扫描容器,还能清晰定义其内容的系统。”
在Rosatom企业中引入这项装置,将无需打开容器即可检查包装的形态成分和完整性。
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