Phát hiện bức xạ trong khai thác NORM: Tại sao thiết bị phù hợp lại quan trọng

Chất phóng xạ xuất hiện tự nhiên - thường được viết tắt là NORM - được tìm thấy trong nhiều môi trường công nghiệp và khai thác mỏ. Khai thác dầu khí, khai thác than, chế biến đất hiếm, sản xuất phân lân và khảo sát địa chất lân cận uranium đều tạo ra các công trường nơi mức độ bức xạ gamma phải được theo dõi cẩn thận. Việc chọn thiết bị phát hiện bức xạ phù hợp cho môi trường NORM không phải là một bài tập khó. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn của người lao động, việc tuân thủ quy định và tính chính xác của dữ liệu địa chất thúc đẩy các quyết định kinh doanh.

Bài viết này giới thiệu Máy đo phóng xạ tia gamma thông minh HD-2000, một máy dò di động đã được chứng minh tại hiện trường, được chế tạo đặc biệt cho các ứng dụng giám sát và khảo sát NORM có yêu cầu cao.

Điều gì khiến việc phát hiện NORM trở nên đặc biệt khó khăn?

Không giống như các cơ sở hạt nhân được kiểm soát, các địa điểm khai thác NORM có mức độ phân bố bức xạ không thể đoán trước. Các đồng vị phóng xạ như uranium-238, thorium-232 và radium-226 xuất hiện tự nhiên trong các thành tạo đá và quặng. Nồng độ của chúng thay đổi đáng kể trong khoảng cách ngắn, nghĩa là máy dò được sử dụng để khảo sát trữ lượng quặng phóng xạ phải phản hồi nhanh, đo chính xác trên phạm vi rộng và ghi lại dữ liệu tham chiếu địa lý để có thể lập bản đồ và xem xét các kết quả đọc sau này.

Ba lỗi đo lường thường gặp khi sử dụng sai thiết bị:

•Phản hồi chậm gây ra những bất thường bị bỏ sót trong quá trình khảo sát đi bộ.
•Không gắn thẻ GPS khiến kết quả đo bức xạ không có bối cảnh không gian, khiến bản đồ không thể tái tạo được.
•Tính linh hoạt của đơn vị bị hạn chế buộc người vận hành phải chuyển đổi số đọc theo cách thủ công, gây ra lỗi.

HD-2000 được thiết kế để giải quyết cả ba vấn đề đó.

Máy đo phóng xạ tia gamma thông minh HD-2000: Những khả năng chính

Công nghệ dò tìm

HD-2000 sử dụng tinh thể nhấp nháy NaI(Tl) kết hợp với ống nhân quang - tiêu chuẩn vàng để phát hiện gamma trường. Khi tia gamma đi vào tinh thể, chúng kích thích các electron tạo ra các xung ánh sáng có thể đo được. Các xung này được khuếch đại và đếm, tạo ra tốc độ đếm tỷ lệ thuận với cường độ bức xạ. Ngưỡng năng lượng 40 keV đảm bảo độ nhạy với phát xạ gamma phù hợp nhất trong môi trường NORM.

Phạm vi đo và độ chính xác

Đối với khảo sát quặng NORM và giám sát bức xạ môi trường, công cụ này bao gồm:

•Hàm lượng lên tới 30.000 Ur (uranium tương đương) — thích hợp cho việc thăm dò thân quặng có nồng độ cao
•Tỷ lệ phơi nhiễm lên tới 5.000 nC·kg⁻¹·h⁻¹
•Tốc độ liều hấp thụ lên tới 300 μGy/h
•Tốc độ tương đương liều hiệu quả lên tới 210 μSv/h

Độ chính xác của phép đo tia gamma là ≤ ±5%, với sai số ổn định ≤ 5% — hiệu suất đáp ứng các thông số kỹ thuật thăm dò của ngành công nghiệp hạt nhân.

Sáu đơn vị đo lường có thể lựa chọn

Các nhóm hiện trường làm việc trên các khuôn khổ quy định khác nhau cần có đầu ra đơn vị linh hoạt. HD-2000 hiển thị kết quả bằng cps, μR/h, nGy/h, nC/kg·h, μGy/h, μSv/h và Ur — có thể chuyển đổi từ menu Cài đặt mà không cần tính toán lại.

Ba chế độ đo

•Chế độ quét: Cập nhật liên tục trong 1 giây để khảo sát nhanh chóng. Không lưu trữ dữ liệu - lý tưởng để sàng lọc nhanh các bất thường.
•Chế độ điểm cố định: Các phép đo đơn được tính thời gian được lưu trữ thủ công. Được đề xuất cho các khảo sát địa chất dựa trên lưới.
•Chế độ liên tục: Tự động đo lặp lại với bộ lưu trữ tự động. Tốt nhất cho các trạm quan trắc môi trường dài hạn.

Tích hợp GPS cho dữ liệu tham chiếu địa lý

Mọi phép đo được lưu trữ có thể được gắn thẻ bằng tọa độ GPS (vĩ độ, kinh độ, độ cao), ngày và giờ. Độ chính xác định vị GPS là ≤ 10 mét. Điều này cho phép nhập dữ liệu hiện trường trực tiếp vào nền tảng GIS để lập bản đồ bức xạ — một khả năng quan trọng để mô tả đặc điểm địa điểm NORM và báo cáo quy định.

Thiết kế trường gồ ghề

Khảo sát NORM diễn ra ngoài trời, thường trong điều kiện khắc nghiệt. HD-2000 có xếp hạng chống nước IPX5, hoạt động ở nhiệt độ từ -5°C đến +50°C và chịu được độ ẩm tương đối lên tới 95%. Model loại dài (673 mm) giữ máy dò ở trên mặt đất trong quá trình khảo sát đi bộ mà người vận hành không bị mệt mỏi; loại ngắn (371 mm) phù hợp với việc kiểm tra hạn chế.

Truyền dữ liệu Bluetooth và phần mềm PC

Dữ liệu đã thu thập được truyền không dây tới PC thông qua bộ chuyển đổi Bluetooth đi kèm. Phần mềm đồng hành hỗ trợ kích hoạt đo từ xa, cấu hình tham số, hiệu chỉnh hệ số và tải xuống tệp số lượng lớn. Xuất tệp đo lường dưới dạng .csv, mở trực tiếp trong Excel để phân tích hoặc báo cáo thêm.

Dung lượng lưu trữ

Công cụ này lưu trữ tới 120.000 bản ghi đo lường được sắp xếp theo số dòng và số điểm — đủ cho các chiến dịch khảo sát kéo dài nhiều tuần mà không phải giảm tải dữ liệu thực địa.

Ứng dụng điển hình