《大氣氣溶膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（γ能譜法）技術(shù)要求》編制說明

《大氣氣溶膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

（γ能譜法）技術(shù)要求》（征求意見稿）

編制說明

標(biāo)準(zhǔn)起草組

2023年9月27日

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1

一、工作簡況

1項(xiàng)目來源

2022年7月，浙江恒達(dá)儀器儀表股份有限公司簽訂了制定浙江省輻射防護(hù)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《大

氣氣溶膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)》合同，項(xiàng)目編號(hào)為ZJARP-TB-002-2022，項(xiàng)目的起止時(shí)

間為2022年08起至2023年08月止，因?qū)?biāo)準(zhǔn)中有幾個(gè)的參數(shù)的確定時(shí)間較晚，且浙江恒達(dá)儀器儀

表股份有限公司忙于其他項(xiàng)目，項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)完成時(shí)間推遲，項(xiàng)目延期半年到2024年2月完成項(xiàng)目的

提交評(píng)審。

2起草單位

浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測站、浙江恒達(dá)儀器儀表股份有限公司、浙江國輻環(huán)?？萍加邢薰?。

3編制組成員及其所做的工作

本標(biāo)準(zhǔn)主要編制組成員為潘志東、錢貴龍、唐旻、鄭秀紅、何李生、朱一昊、邢炎、丁遜、

毛傳林、吳程、王文鵬。

其分工如下：

參與人員職稱單位工作內(nèi)容

浙江恒達(dá)儀器儀表股標(biāo)準(zhǔn)的編制負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu)，

潘志東副教授

份有限公司組織標(biāo)準(zhǔn)的前期調(diào)研。

浙江國輻環(huán)保科技有負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)中自動(dòng)采樣單元及自動(dòng)測量單元的性能

錢貴龍高級(jí)工程師

限公司要求及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)部分部分內(nèi)容。

浙江國輻環(huán)保科技有負(fù)責(zé)編寫標(biāo)準(zhǔn)中術(shù)語和定義部分的相關(guān)內(nèi)容及資

唐旻高級(jí)工程師

限公司料查找核實(shí)。

浙江恒達(dá)儀器儀表股

鄭秀紅工程師負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容整合、編制、優(yōu)化工作。

份有限公司

浙江國輻環(huán)?？萍加胸?fù)責(zé)編寫標(biāo)準(zhǔn)中自動(dòng)采樣單元、自動(dòng)測量單及自

何李生高級(jí)工程師

限公司動(dòng)存樣單元的功能及性能要求。

浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測負(fù)責(zé)編寫標(biāo)準(zhǔn)中嵌入式軟件、通訊相關(guān)內(nèi)容（包

朱一昊工程師

站括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋?/p>

浙江國輻環(huán)保科技有負(fù)責(zé)編寫標(biāo)準(zhǔn)中自動(dòng)測量單元功能要求及性能要

邢炎助理工程師

限公司求內(nèi)容。

浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測負(fù)責(zé)編寫標(biāo)準(zhǔn)中組成部分的相關(guān)內(nèi)容及資料收集

丁遜工程師

站整理。

浙江恒達(dá)儀器儀表股

毛傳林工程師負(fù)責(zé)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容的審核把關(guān)。

份有限公司

浙江恒達(dá)儀器儀表股

吳程工程師負(fù)責(zé)編寫標(biāo)準(zhǔn)中結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容

份有限公司

浙江恒達(dá)儀器儀表股負(fù)責(zé)編寫標(biāo)準(zhǔn)中功能部分的相關(guān)內(nèi)容及資料收集

王文鵬工程師

份有限公司整理。

4主要工作過程

2022年7月29日，浙江恒達(dá)儀器儀表股份有限公司與浙江省輻射防護(hù)協(xié)會(huì)簽訂了項(xiàng)目名稱為

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4

大氣氣溶膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目合同書（項(xiàng)目編號(hào)：ZJARP-TB-002-

2022）。與此同時(shí)，初步明確了參與本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制的相關(guān)單位及主要人員，準(zhǔn)備了大氣氣溶膠

放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目立項(xiàng)所需準(zhǔn)備的材料，項(xiàng)目立項(xiàng)材料包括項(xiàng)目立項(xiàng)申

請(qǐng)書、大氣氣溶膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)介紹ppt等。

2022年8月3日，在浙江省輻射防護(hù)協(xié)會(huì)的組織下，邀請(qǐng)了浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測站，浙江省寧

波生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、浙江省環(huán)境科學(xué)研究院及中核核電運(yùn)行管理有限公司的相關(guān)專家召開了大

氣氣溶膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)評(píng)審會(huì)，此次會(huì)議討論了編制該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

的目的和意義，國內(nèi)外是否有現(xiàn)行類似標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，經(jīng)會(huì)議討論決定，申報(bào)材料基本齊全，一致

同意立項(xiàng)。會(huì)議結(jié)束后，正式成立標(biāo)準(zhǔn)起草組，進(jìn)一步明確了主要起草人員、任務(wù)分工、制定了

工作進(jìn)度計(jì)劃。并收集整理標(biāo)準(zhǔn)編制相關(guān)資料，以及同類產(chǎn)品相關(guān)資料。

2022年8月10日，浙江恒達(dá)儀器儀表股份有限公司編制組針對(duì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)框架、系統(tǒng)組成、技

術(shù)要求等進(jìn)行了第一次公司內(nèi)部討論，明確團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的名稱為大氣氣溶膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)

測系統(tǒng)（γ能譜法）技術(shù)要求。

2022年8月15日，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案初稿基本完成，編制組針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案初稿召開了第一次會(huì)議

討論，會(huì)議針對(duì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案框架，功能要求、技術(shù)要求的合理性進(jìn)行討論，會(huì)議結(jié)束后，對(duì)該

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了第一次修改。修改后的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案發(fā)給浙江省輻射防護(hù)協(xié)議，并于2022年

8月31日在全國團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)信息平臺(tái)發(fā)布了關(guān)于《大氣氣溶膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（γ能

譜）技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)公告。

2022年9月15日，浙江恒達(dá)儀器儀表股份有限公司編制組完成了相應(yīng)編制說明的編寫，對(duì)團(tuán)

體標(biāo)準(zhǔn)和編制說明進(jìn)行了第二次公司內(nèi)部討論，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定規(guī)則規(guī)范，調(diào)整了標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引

用文件的順序，細(xì)化了功能要求及性能要求內(nèi)容。在編制說明中增加了制定本標(biāo)準(zhǔn)的必要性的描

述。會(huì)議結(jié)束后對(duì)該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了第二次修改。

2022年9月27日，編制組對(duì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)說明進(jìn)行了第二次會(huì)議討論，增加自動(dòng)測量

單元工作環(huán)境條件限制，加入HJ61標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足輻射環(huán)境監(jiān)測的要求。先開專家評(píng)審會(huì)，根據(jù)

專家意見開展試驗(yàn)及修改標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。會(huì)議結(jié)束后對(duì)該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了第三次修改。后與浙江

省輻射防護(hù)協(xié)會(huì)的老師溝通，建議完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容再開專家評(píng)審會(huì)。

2022年10月10日，編制組召開第三次會(huì)議討論，會(huì)議明確了編制說明中需試驗(yàn)內(nèi)容及任務(wù)分

工，自動(dòng)采樣單元的性能測試由浙江恒達(dá)儀器儀表股份有限公司完成，恒達(dá)NAS1000大氣氣溶膠

放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)與人工測量結(jié)果對(duì)比，由浙江國輻環(huán)?？萍加邢薰就瓿?。

2022年10月至2023年4月，確定需實(shí)驗(yàn)的的具體內(nèi)容，浙江恒達(dá)儀器儀表股份有限公司于

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2023年4月19日向浙江省輻射防護(hù)協(xié)會(huì)提出團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)延期申請(qǐng)。

2023年6月27日，在對(duì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容及編制說明中需試驗(yàn)的內(nèi)容做了進(jìn)一步修改的基礎(chǔ)上，

編制組召開第四次會(huì)議討論，此次會(huì)議明確了試驗(yàn)的具體任務(wù)分工及試驗(yàn)期限，同時(shí)進(jìn)行了第四

次文件更改。

2023年7月，開展試驗(yàn)研究，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的參數(shù)、功能進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。收集補(bǔ)充試驗(yàn)數(shù)

據(jù)。

2023年8月，整合完成了標(biāo)準(zhǔn)初稿，并進(jìn)行了格式、參數(shù)、指標(biāo)等校對(duì)工作。

5制定標(biāo)準(zhǔn)的必要性和意義

為應(yīng)對(duì)氣候變化、緩解全球變暖，我國在2020年第75屆聯(lián)合國大會(huì)上，鄭重向國際社會(huì)宣布

中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更為有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到

峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)。核能作為清潔低碳能源是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主要

手段之一。國家能源局2022年3下旬公布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出“在確保安全的前

提下積極有序推動(dòng)沿海核電項(xiàng)目建設(shè)，保持平穩(wěn)建設(shè)節(jié)奏，合理布局新增沿海核電項(xiàng)目”。和發(fā)達(dá)

國家的核電在能源結(jié)構(gòu)中的占比相比，中國核電發(fā)展空間依然比較大，核電將迎來新一輪發(fā)展機(jī)

遇期。

在全國核電快速發(fā)展的推動(dòng)下，核產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力也在成倍擴(kuò)大，并對(duì)上游核燃

料，濃縮鈾等環(huán)節(jié)提出了擴(kuò)大產(chǎn)能的需求，對(duì)輻射環(huán)境監(jiān)測也提出了更高的要求，放射性氣溶膠

監(jiān)測作為輻射環(huán)境監(jiān)測重點(diǎn)監(jiān)測內(nèi)容之一，一直都是環(huán)境監(jiān)測的重點(diǎn)研究課題，人類的生產(chǎn)、生

活及科學(xué)實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)都會(huì)引起放射性物質(zhì)向大氣的釋放，土壤、巖石等自然物質(zhì)也不斷向大氣中

釋放放射性物質(zhì)。釋放到環(huán)境中的放射性物質(zhì)濃度一旦過高，將對(duì)人的健康產(chǎn)生不利的影響，為

了能及時(shí)有效地對(duì)大氣放射性濃度水平做出評(píng)估，很有必要進(jìn)行大氣環(huán)境放射性的長期監(jiān)測，從

而得出大氣環(huán)境中的放射性成份及分布規(guī)律。1996年開始簽署的《全面禁止核試驗(yàn)條約

（CTBT）》中，將大氣放射性氣溶膠監(jiān)測列為主要的核查手段之一，用來監(jiān)測任何違約的核活

動(dòng)。一旦大氣中的放射性氣溶膠濃度超過正常水平，就可立即尋找造成水平增高的原因并采取適

當(dāng)措施，以保證大氣環(huán)境質(zhì)量。

當(dāng)輻射事故發(fā)生后，不但要知道放射性類型和污染程度，還要能準(zhǔn)確的對(duì)事故等級(jí)進(jìn)行定

性，這就需要借助實(shí)驗(yàn)室分析級(jí)的定量分析。現(xiàn)階段針對(duì)大氣放射性氣溶膠的定性和定量分析采

取在監(jiān)測站點(diǎn)采集氣溶膠樣品，然后送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行更精密的分析，但一個(gè)氣溶膠樣品從采集到

測量完畢基本都需要半個(gè)月的時(shí)間，且現(xiàn)行各輻射環(huán)境監(jiān)測項(xiàng)目的監(jiān)測方案中，包括核電廠周圍

環(huán)境放射性監(jiān)測、全國輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、鈾礦冶核設(shè)施周圍輻射環(huán)境監(jiān)測等項(xiàng)目中，均以一定

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頻次采樣分析，多以每月一次或每季度一次。顯然，這種模式的最大問題在于留下了大量采樣和

監(jiān)測空白時(shí)間，從時(shí)間序列上為突發(fā)事件的監(jiān)測留下了盲區(qū)，無法及時(shí)給出空氣中放射性核素的

活度濃度，不能及時(shí)分辨氣態(tài)流出物的核素信息及排放量等情況。針對(duì)以上情況，采用大氣氣溶

膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱“氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)”）以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時(shí)性和

完整性是十分必要且迫切的。

氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)基于自動(dòng)化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)大氣氣溶膠自動(dòng)采樣（超大流量氣溶膠采樣

器）、自動(dòng)制樣、自動(dòng)測量分析（高純鍺γ能譜儀），使得現(xiàn)場氣溶膠樣品超低濃度的放射性分析

成為了可能。該系統(tǒng)可保證不少于35天全天侯無人值守連續(xù)工作，相比傳統(tǒng)的現(xiàn)場采樣，然后送

往實(shí)驗(yàn)室制樣分析，大大提高了監(jiān)測效率、可快速發(fā)現(xiàn)異常、監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時(shí)性得到了有效保

障，同時(shí)，也避免了工作人員在采樣過程中可能遭受的輻射損傷，為氣溶膠輻射監(jiān)測增加了監(jiān)測

手段，可應(yīng)用于常規(guī)輻射環(huán)境監(jiān)測和事故應(yīng)急監(jiān)測。

隨著核電的大力發(fā)展，氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的需求會(huì)逐漸增多，相應(yīng)的生產(chǎn)廠家也會(huì)逐漸增

多，考慮到以后一段時(shí)間的需求和技術(shù)發(fā)展，國外還沒有統(tǒng)一的氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)要

求，國內(nèi)在新需求下也沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為提高氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)范性、穩(wěn)定性、可靠性以

及監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性，方便監(jiān)測數(shù)據(jù)的比對(duì)，達(dá)到事先引導(dǎo)氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)

展，產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的目的，制定本標(biāo)準(zhǔn)是十分必要的。

6同類標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施情況、工作研究進(jìn)展情況

目前，大氣氣溶膠放射性核素分析的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有《空氣中放射性核素的γ能譜分析方法》

（WS/T184—2017）和《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ

1149—2020），《空氣中放射性核素的γ能譜分析方法》（WS/T184—2017）規(guī)定了大氣氣溶膠γ

能譜分析方法的通用性，但各監(jiān)測單位采集濾膜的選擇，采樣質(zhì)量控制、樣品制備方式各不相

同，造成監(jiān)測數(shù)據(jù)可比性、準(zhǔn)確性參差不齊；《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片

/γ能譜儀》（HJ1149—2020）統(tǒng)一規(guī)定了監(jiān)測的試劑和材料，儀器與設(shè)備，樣品的采集、保存、

制備，γ能譜的能量刻度與效率刻度，樣品測量，結(jié)果計(jì)算與表示等，具有可操作性，方法的探測

下限可滿足國控網(wǎng)輻射環(huán)境監(jiān)測的工作需求，適用于傳統(tǒng)人工采樣送往實(shí)驗(yàn)室制樣測量分析大氣

氣溶膠放射性核素分析，其人工采樣、制樣、測樣流程對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的自動(dòng)采樣單元、自動(dòng)制樣

單元、自動(dòng)測量單元、自動(dòng)存樣單元、控制單元的技術(shù)要求具有一定的參考意義。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)，解決的主要問題

1編制原則

本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)文件的編制過程，遵循了以下原則：科學(xué)性、先進(jìn)性、適用性。

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（1）科學(xué)性

本標(biāo)準(zhǔn)充分借鑒和參考了國家、環(huán)保行業(yè)、核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)內(nèi)容及試驗(yàn)方法，力求吸取

相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和做法，強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性。標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義、功能要求、性能要求、工作環(huán)

境、電氣安全、電磁兼容等內(nèi)容都有相關(guān)依據(jù)，或者是普遍認(rèn)可的定義，或是經(jīng)過試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)

證，或是參考了法律法規(guī)，或是參閱了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制內(nèi)容，符合科學(xué)性的要求。

（2）先進(jìn)性

本標(biāo)準(zhǔn)充分吸收了之前環(huán)境空氣氣溶膠γ能譜分析、高純鍺γ能譜測定、空氣氣溶膠采樣的相

關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有實(shí)際需求和先進(jìn)技術(shù)，考慮以后一段時(shí)間的需求和技術(shù)發(fā)展。國外

還沒有統(tǒng)一的氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)要求，國內(nèi)在新需求下也沒有標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)正好填補(bǔ)空

白，充分體現(xiàn)了其先進(jìn)性的屬性。

（3）適用性

在滿足需求的前提下，充分考慮業(yè)內(nèi)實(shí)際情況。本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，以盡可能代表當(dāng)前國內(nèi)

外同類產(chǎn)品技術(shù)水平為原則，調(diào)研并參考行業(yè)內(nèi)部同類產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)，盡量涵蓋各廠商產(chǎn)

品的技術(shù)指標(biāo)，對(duì)需要規(guī)范的技術(shù)要求進(jìn)行了篩選提煉。

收集已有研究成果，查閱大量資料，征求多方意見后，在綜合考慮各方面需求和意見的基礎(chǔ)

上對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，兼容現(xiàn)有環(huán)境空氣氣溶膠γ能譜分析標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣氣溶膠放

射性核素在線自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測的無縫切換，同時(shí)不同廠家的監(jiān)測設(shè)備都能適用此標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大了環(huán)境

空氣氣溶膠放射性核素監(jiān)測設(shè)備的選擇范圍。

2確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的組成，技術(shù)要求，描述了對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方法，充分考慮了

當(dāng)前國內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術(shù)水平的主要技術(shù)指標(biāo)，主要內(nèi)容涉及到的依據(jù)有：

(1)自動(dòng)采樣單元的功能和性能參考了以下標(biāo)準(zhǔn)：

1)《總懸浮顆粒物采樣器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T374—2007)

2)《總懸浮顆粒物采樣器檢定規(guī)程》（JJG943—2011）

3)《輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)行技術(shù)規(guī)范》(HJ1009—2019)

4)《環(huán)境空氣顆粒物（PM2.5）手工監(jiān)測方法（重量法）技術(shù)規(guī)范》（HJ656—2013）

5)《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ93—2013）

6)《輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測站安裝和驗(yàn)收技術(shù)要求》（試行）

7)《環(huán)境空氣總懸浮顆粒物的測定重量法》（GB/T15432—1995）

8)《壓差式流量計(jì)》（JJG640—2016）

11122fff

8

9)《大氣采樣器檢定規(guī)程》（JJG956—2013）

(2)自動(dòng)制樣單元的功能和性能參考了以下標(biāo)準(zhǔn)

1)《應(yīng)急監(jiān)測中環(huán)境樣品γ核素測量技術(shù)規(guī)范》（HJ1127—2020）

2)《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）

(3)自動(dòng)測量單元的功能和性能參考了以下標(biāo)準(zhǔn)：

1)《高純鍺γ能譜分析通用方法》（GB/T11713—2015）；

2)《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）

3)《空氣中放射性核素的γ能譜分析方法》（WS/T184—2007）

4)《環(huán)境及生物樣品中放射性核素的γ能譜分析方法》（GB/T16145—2022）

5)《鍺γ射線譜儀校準(zhǔn)規(guī)范》（JJF1850—2020）

(4)電氣安全引用了以下標(biāo)準(zhǔn)

《核儀器及系統(tǒng)安全要求第1部分：通用要求》（GB/T19661.1—2005）

(5)電磁兼容引用了以下標(biāo)準(zhǔn)

《測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用的電設(shè)備電磁兼容性要求第1部分：通用要求》（GB/T18268.1—

2010）

(6)可靠性引用了以下標(biāo)準(zhǔn)

《電子測量儀器可靠性試驗(yàn)》（GB/T11463—1989）

(7)試驗(yàn)環(huán)境條件參考了以下標(biāo)準(zhǔn)

1)《核儀器和核輻射探測器質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)則》（GB/T10257—2001）

2)《核儀器環(huán)境條件試驗(yàn)方法》（GB/T8993—1998）

3）《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)M：低氣壓》（GB/T2423.21—2008）

3解決的主要問題

通過制定本標(biāo)準(zhǔn)，可提高氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)范性、穩(wěn)定性、可靠性以及監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)

確性、一致性，方便監(jiān)測數(shù)據(jù)的比對(duì)，達(dá)到事前引導(dǎo)氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生更好的經(jīng)

濟(jì)效益、社會(huì)效益的目的。

三、主要條款的說明，主要技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、試驗(yàn)驗(yàn)證的分析

1術(shù)語和定義

本標(biāo)準(zhǔn)共規(guī)定了2條術(shù)語，其中“氣溶膠”定義引自《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定

濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）中的3.1章節(jié)。

2系統(tǒng)組成

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9

環(huán)境空氣中大氣氣溶膠放射性核素監(jiān)測是輻射環(huán)境監(jiān)測的重要內(nèi)容，現(xiàn)行對(duì)大氣氣溶膠放射

性核素監(jiān)測流程通常是采用超大流量或大流量氣溶膠采樣器進(jìn)行現(xiàn)場采樣，然后送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行

樣品制樣和測量分析，整個(gè)過程都需要人工干預(yù)，耗費(fèi)大量人力物力，測量結(jié)果的時(shí)效性得不到

保障。本標(biāo)準(zhǔn)定義的氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)氣溶膠采樣、自動(dòng)樣品制樣、自動(dòng)樣品測量

分析、自動(dòng)樣品存儲(chǔ)等功能，完全模擬人工氣溶膠采樣、人工樣品制樣和人工樣品測量分析流

程，可實(shí)現(xiàn)不少于35天全天候連續(xù)工作，監(jiān)測頻率高，可快速發(fā)現(xiàn)異常，避免了人工操作引起的

誤差，測量精度高。本標(biāo)準(zhǔn)定義的系統(tǒng)組成是根據(jù)氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)的功能而定義的，

其中采樣器的組成參考了《總懸浮顆粒物采樣器檢定規(guī)程》（JJG943—2011）中章節(jié)2對(duì)氣溶膠

采集器組成的規(guī)定，因自動(dòng)采樣單元需實(shí)現(xiàn)標(biāo)況體積的自動(dòng)換算，而工況體積換算為標(biāo)況體積需

了解采樣時(shí)的環(huán)境溫度及環(huán)境大氣壓，因此，本標(biāo)準(zhǔn)在自動(dòng)采樣單元部分增加了大氣壓傳感器。

自動(dòng)測量單元的組成是參考了《高純鍺γ能譜分析通用方法》（GB/T11713—2015）中章節(jié)3對(duì)典

型高純鍺γ譜儀組成的規(guī)定。

3功能要求

氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)屬于在線監(jiān)測設(shè)備，通過連續(xù)采樣、制樣、在線監(jiān)測可提高監(jiān)測頻次，

及時(shí)發(fā)現(xiàn)放射性異常。在氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行過程中，有時(shí)需對(duì)樣品的測量結(jié)果進(jìn)行復(fù)

測，標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片γ能譜法》（HJ1149—2020）、《應(yīng)

急監(jiān)測中環(huán)境樣品γ核素測量技術(shù)規(guī)范》（HJ1127—2020）、《應(yīng)急情況下放射性核素的γ能

譜快速分析方法》（WST614—2018）均提到需對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)測。因此，為保證測量結(jié)果的可溯

源性及分析精度，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定樣品需具有編碼溯源功能。

標(biāo)準(zhǔn)《輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)行技術(shù)規(guī)范》（HJ1009—2019）章節(jié)規(guī)定采樣體積

一般應(yīng)大于10000m3，考慮到氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)可能會(huì)應(yīng)用于應(yīng)急監(jiān)測，或是霧霾天氣，濾膜

收集灰塵量較大，阻力增大影響流量，導(dǎo)致一張濾膜的采樣體積達(dá)不到10000m3，為同時(shí)滿足常

規(guī)、應(yīng)急監(jiān)測的需要，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，具有多種監(jiān)測模式，以適應(yīng)不同的監(jiān)測方案。

自動(dòng)采樣單元的主要功能參考了標(biāo)準(zhǔn)《輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測站安裝和驗(yàn)收技術(shù)要求》（試

行），根據(jù)氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn)增加了自動(dòng)換膜的功能要求，自動(dòng)換膜能夠保證氣溶膠核

素監(jiān)測系統(tǒng)在完成一次氣溶膠樣品采樣后，自動(dòng)換膜，無需人工干預(yù)。

自動(dòng)制樣單元的主要功能是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能

譜儀》（HJ1149—2020）規(guī)定的樣品制樣過程總結(jié)出來的需具有的功能。

自動(dòng)測量單元的主要功能引用于《高純鍺γ能譜分析通用方法》（GB/T11713—2015），同

時(shí)增加了樣品自動(dòng)進(jìn)出樣和UPS不間斷供電的功能要求。樣品自動(dòng)進(jìn)出樣功能可保證樣品制樣完

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10

成后，自動(dòng)進(jìn)入鉛室進(jìn)行測量分析，測量分析完成后，自動(dòng)離開鉛室。因一個(gè)樣品的測量時(shí)間較

長，一般為24小時(shí)或滿足待測核素特征γ射線全吸收峰凈計(jì)數(shù)的統(tǒng)計(jì)誤差小于5%，為防止樣品測

量分析過程中，突然斷電，導(dǎo)致樣品測量中斷，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定自動(dòng)測量單元需具備不間斷電源供電

功能。

樣品測量完成離開自動(dòng)測量單元后，需有存儲(chǔ)的空間，因此，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定自動(dòng)存樣單元需具

有樣品自動(dòng)傳送，樣品自動(dòng)存儲(chǔ)的功能。

4性能要求

4.1自動(dòng)采樣單元

目前，國控網(wǎng)點(diǎn)環(huán)境空氣氣溶膠采樣采用的濾膜容易出現(xiàn)濾膜易堵塞、流量下降很快、濾膜

樣品壓縮后容易變形等情況，而氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)作為無人值守的自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，需保證

系統(tǒng)在采樣時(shí)間內(nèi)濾膜盡量不堵塞。引用標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片

/γ能譜儀》（HJ1149—2020）中章節(jié)5.1對(duì)濾膜性能的要求，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在膜面流速為0.6m/s

時(shí)，對(duì)0.3μm標(biāo)準(zhǔn)粒子的截留效率應(yīng)不低于95%。在0.6m/s的潔凈空氣流速時(shí)，壓降小于1kPa。

采樣濾膜采集一定體積氣溶膠后需用高純鍺γ能譜儀進(jìn)行核素分析，為避免測量干擾，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

定采樣濾膜的天然放射性核素含量低，無人工放射性污染。

《輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)行技術(shù)規(guī)范》（HJ1009—2019）中章節(jié)規(guī)定，根據(jù)采樣

目的，預(yù)計(jì)濃度及核素的探測下限設(shè)置采樣體積，采樣體積一般應(yīng)大于10000m3，盡量采用超大

流量采樣器采樣。為提高氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的測量效率，縮短采樣時(shí)間，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的自動(dòng)采

樣單元的性能要求為超大流量采樣器的性能要求。

目前，我國輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要的超大流量氣溶膠采樣器濾膜尺寸為570mm×470mm，有

效采樣面積不小于2420cm2。因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，自動(dòng)采樣單元的有效采樣面積應(yīng)不小于2420cm2。

全面禁止核試驗(yàn)條約組織（CTBT）對(duì)氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)要求為，采樣流量不小于

500m3/h；《輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)行技術(shù)規(guī)范》（HJ1009—2019）中章節(jié)5.3規(guī)定，超大流

量采樣器流量不小于600m3/h，流量示值誤差≤±5%。市場上現(xiàn)有的氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的采樣

流量均不小于500m3/h，且在不同風(fēng)速條件下，采樣流量越低，收集效率相對(duì)會(huì)高一些，如果不是

應(yīng)急采樣，日常監(jiān)測采樣流速通?？刂圃?00m3/h左右就行。因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采樣流量應(yīng)不小于

500m3/h，流量示值誤差應(yīng)不小于±5%。

對(duì)于超大流量采樣器的性能要求及測試方法目前沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)主要參考《總懸浮

顆粒物采樣采樣器檢定規(guī)程》（JJG943—2011）、《壓差式流量計(jì)檢定規(guī)程》（JJG640—

2016）、《環(huán)境空氣顆粒物（PM2.5）手工監(jiān)測方法（重量法）技術(shù)規(guī)范》（HJ656—2013）、

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《輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)行技術(shù)規(guī)范》（HJ1009—2019），規(guī)定了超大流量采樣器流量重復(fù)

性、流量穩(wěn)定性、負(fù)載能力的性能要求；同時(shí)，規(guī)定了采樣流量、流量示值誤差、流量穩(wěn)定性、

負(fù)載能力的測試方法。氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)在常規(guī)監(jiān)測時(shí)需連續(xù)采樣24小時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣

氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）中12.1.2規(guī)定：采樣期間保

持流量穩(wěn)定，采樣全過程平均流量應(yīng)控制在設(shè)定流量的95%~105%。因此，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定24小時(shí)的

采樣流量變化應(yīng)不大于5%。

因環(huán)境條件（溫度、氣壓）的變化，可能影響到采樣體積的估算的準(zhǔn)確度，為了修正這種影

響，工作狀態(tài)下的空氣采樣體積V（m3）需換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣空氣體積，工作狀態(tài)下的空

氣采樣體積V換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣空氣體積需了解采樣時(shí)的大氣壓力和環(huán)境溫度。因此，自

動(dòng)采樣單元需配置溫度傳感器和大氣壓傳感器。溫度示值誤差、大氣壓示值誤差的性能指標(biāo)及檢

測方法引用于《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）

中附錄B的內(nèi)容。

4.2自動(dòng)制樣單元

目前，氣溶膠樣品的制備方法主要有四種，分別是灰法、壓片法、打孔法和折疊法。灰化法

制樣時(shí)間較長，灰化過程溫度高，容易造成核素?fù)p失；打孔法制樣的操作流程比較復(fù)雜，打孔時(shí)

容易造成樣品灑落和交叉污染，且需對(duì)濾膜打孔面積占總面積的比例進(jìn)行校正；折疊法制樣雖簡

便快捷，但樣品均勻性差，測量結(jié)果誤差相對(duì)較大，探測效率低；壓片法樣品制備簡單，且制樣

時(shí)采樣量無損失，不易灑落、樣品均勻性好，可減少樣品體積、縮短測量樣品與γ能譜探測器之間

的距離。探測效率高，測量準(zhǔn)確性好，且標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片

/γ能譜法》（HJ1149—2020）、《應(yīng)急監(jiān)測中環(huán)境樣品γ核素測量技術(shù)規(guī)范》（HJ1127—2020）

均規(guī)定壓片法制樣，因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定濾膜壓片的方式制樣。

壓片壓力和壓片機(jī)保持時(shí)間的性能指標(biāo)引用于《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜

壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）中7.4.4章節(jié)。

《應(yīng)急監(jiān)測中環(huán)境樣品γ核素測量技術(shù)規(guī)范》（HJ1127—2020）中5.8章節(jié)規(guī)定，制備成的超

大流量氣溶膠樣品尺寸為φ70×15mm，或制備為與效率標(biāo)準(zhǔn)源幾何尺寸一致的樣品。為減少樣品

與效率刻度源幾何形狀的差異，避免作高度和密度差異修正，建議制樣后的樣品與效率刻度源的

直徑相同，高度相近，因此，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定壓膜后樣品尺寸直徑不大于70mm，與效率刻度源直徑

相同，高度不大于15mm，盡量與效率刻度源高度相近。

樣品容器用于裝制樣后的樣品，避免污染高純鍺探測器，樣品容器的性能指標(biāo)引用于《環(huán)境

空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）中5.2章節(jié)。

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12

4.3自動(dòng)測量單元

自動(dòng)測量單元主要是指高純鍺γ譜儀系統(tǒng)，《高純鍺γ能譜分析通用方法》（GB/T11713—

2015）章節(jié)3.1.1規(guī)定，高純鍺γ譜儀的典型構(gòu)成包括半導(dǎo)體γ射線探測器、屏蔽室、高壓電源、主

放大器、多道脈沖幅度分析器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。為便于統(tǒng)一管理和描述，本標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)處理系

統(tǒng)歸類到控制單元。自動(dòng)測量單元的性能指標(biāo)主要引用于標(biāo)準(zhǔn)《高純鍺γ能譜分析通用方法》

（GB/T11713—2015）?！董h(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ

1149—2020）中6.2規(guī)定，探測器的相對(duì)探測效率一般應(yīng)不小于30%，全面禁止核試驗(yàn)條約組織要

求對(duì)大氣氣溶膠監(jiān)測采用的高純鍺γ譜儀相對(duì)效率不小于40%。目前，市場上對(duì)氣溶膠核素監(jiān)測

系統(tǒng)測量單元的相對(duì)探測效率要求普遍在不小于50%，為提高探測靈敏度，本標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)測量單元

的相對(duì)探測效率規(guī)定應(yīng)不小于50%。

4.4自動(dòng)存樣單元

根據(jù)《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）中

8.2.3規(guī)定，測量時(shí)間一般為24小時(shí)或滿足待測核素特征γ射線全吸收峰計(jì)數(shù)的統(tǒng)計(jì)誤差小于5%，

氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)常規(guī)的監(jiān)測模式為24小時(shí)采樣、24小時(shí)靜置烘干、24小時(shí)測量，也就是說大

氣氣溶膠從采樣到完成測量最少需要24小時(shí)，為保證氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)能夠連續(xù)工作不少于35

天，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定樣品存儲(chǔ)量應(yīng)不小于35個(gè)。

4.5控制單元

《輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測站安裝和驗(yàn)收技術(shù)要求》（試行）規(guī)定，輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測站軟件

系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)1個(gè)月以上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，歷史數(shù)據(jù)隊(duì)列采用循環(huán)更新的方式存儲(chǔ)。本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實(shí)際

應(yīng)用情況將要求提高到可存儲(chǔ)監(jiān)測數(shù)據(jù)總量不小于36個(gè)月，更有助于氣溶膠監(jiān)測數(shù)據(jù)的溯源。

綜合數(shù)據(jù)處理軟件引用了《環(huán)境及生物樣品中放射性核素的γ能譜分析方法》（GB/T

16145—2022）中章節(jié)5.2、章節(jié)9、章節(jié)10的規(guī)定，數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)包含譜分析軟件，譜分析軟件

應(yīng)具有數(shù)據(jù)獲取、自動(dòng)尋峰、峰面積分析、能量刻度、效率刻度及核素定性、定量分析功能。配

備無源效率刻度軟件。

4.6供電電源

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的采樣流量不小于500m3/h，各廠家對(duì)氣溶膠的采樣形式有多種，供電方式也不一

樣，因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定交流電壓：220V×（1±15%）或380V×（1±15%），頻率50Hz×（1±

10%）。

4.7探測下限

探測下限的性能指標(biāo)不僅取決于高純鍺γ譜儀，還與樣品中212Pb與214Pb等氡氣體濃度密切相

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關(guān)。而樣品中氡子體濃度除受采樣地點(diǎn)及其當(dāng)?shù)貧庀髼l件的影響外，樣品的氡子體衰變衰變也是

重要的影響因素?！董h(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—

2020）的編制組曾做過樣品氡子體衰變時(shí)間和測量時(shí)間對(duì)7Be、131I、137Cs、134Cs、140Ba、210Pb探

測下限影響的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明采集到的氣溶膠樣品靜置時(shí)間越長，探測下限越低。氣溶膠核素監(jiān)

測系統(tǒng)的常規(guī)監(jiān)測靜置時(shí)間為24小時(shí)，本校準(zhǔn)探測下限的性能引用了《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射

性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）中表A.1對(duì)137Cs探測下限的要求。

4.8重復(fù)性

在氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行過程中，有時(shí)需對(duì)樣品的測量結(jié)果進(jìn)行復(fù)測，標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空

氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片γ能譜法》（HJ1149—2020）、《應(yīng)急監(jiān)測中環(huán)境樣品

γ核素測量技術(shù)規(guī)范》（HJ1127—2020）、《應(yīng)急情況下放射性核素的γ能譜快速分析方法》

（WST614—2018）均提到需對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)測。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品重復(fù)性測量的規(guī)定引用了標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)

境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片γ能譜法》（HJ1149—2020）中章節(jié)12.4對(duì)樣品重

復(fù)測定的規(guī)定。

4.9平均故障間隔時(shí)間（MTBF）

平均故障間隔時(shí)間是用于評(píng)估系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的重要指標(biāo)，其性能指標(biāo)參考了《總懸浮顆

粒物采樣器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T374—2007)和《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣

器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ93—2013）對(duì)平均無故障時(shí)間（MTBF）的規(guī)定，均為不低于

800h。為保證本系統(tǒng)能夠連續(xù)運(yùn)行不少于35天，本標(biāo)準(zhǔn)將平均故障間隔時(shí)間提高到不小于

1000h，使系統(tǒng)能夠連續(xù)運(yùn)行更長時(shí)間。

標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)號(hào)對(duì)平均無故障時(shí)間（MTBF）的規(guī)定

HJ/T374—20076.1.9，6.2.11采樣取平均無故障時(shí)間（MTBF）≥800h

HJ93—20137.2.1新研制或生產(chǎn)的采樣器，其平均無故障時(shí)間（MTBF）不低于800小時(shí)。

4.10外觀

針對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用的環(huán)境和工作的特殊性，對(duì)其外觀做了一些特定的規(guī)定。

5工作環(huán)境

該系統(tǒng)一般用于有連續(xù)溫度控制，且振動(dòng)和沖擊可忽略的固定室內(nèi)環(huán)境，其指標(biāo)參考了《核

儀器環(huán)境條件試驗(yàn)方法》（GB/T8993—1998）中表3.1有氣候防護(hù)場所固定使用環(huán)境條件（I組）

對(duì)Ia組環(huán)境條件的規(guī)定：溫度：10℃～35℃；相對(duì)濕度：≤75%RH（30℃）；大氣壓：86kPa～

106kPa。因自動(dòng)測量單元受環(huán)境溫度濕度影響較大，因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工作環(huán)境為：環(huán)境溫度：

（25±5）℃；相對(duì)濕度：≤75%RH（25℃）；大氣壓：86kPa～106kPa。

11122fff

14

6電氣安全

《總懸浮顆粒物采樣器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T374—2007)中7.2.4規(guī)定：在10~35℃，

相對(duì)濕度≤85%的條件下，采樣器電源端子對(duì)地或機(jī)殼間的絕緣電阻不小于20MΩ。介電強(qiáng)度和絕

緣電阻的性能和要求引用于《核儀器及系統(tǒng)安全要求第1部分：通用要求》（GB/T19661.1—

2005）中5.6章節(jié)對(duì)介電強(qiáng)度試驗(yàn)的規(guī)定及5.8章節(jié)在正常大氣條件下對(duì)II類防電擊核儀器絕緣電阻

限值的規(guī)定，在試驗(yàn)電壓條件下，不應(yīng)出現(xiàn)擊穿或重復(fù)飛弧現(xiàn)象，電暈效應(yīng)和類似現(xiàn)象（如單次

瞬間閃爍）不考慮。正常大氣條件下，電源輸入端與機(jī)殼（接地端）間的絕緣電阻應(yīng)不小于20

MΩ。同時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)增加了漏電保護(hù)要求。

7電磁兼容性

根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用，本標(biāo)準(zhǔn)增加了電磁兼容性要求，目的是提高系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的生

存能力。自動(dòng)測量單元工作時(shí)，附近不得有影響測量的電磁場，根據(jù)《測量、控制和試驗(yàn)室用的

電設(shè)備電磁兼容性要求第1部分：通用要求》（GB/T18268.1—2010）中3.4和6.2規(guī)定，本系統(tǒng)

為A類設(shè)備，適用于除使用在家用設(shè)施內(nèi)和直接連接到住宅低壓供電網(wǎng)絡(luò)外的設(shè)施內(nèi)使用的設(shè)

備，需符合預(yù)期用于工業(yè)場所設(shè)備的特殊抗擾度要求。

四、綜述報(bào)告、技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證、預(yù)期效果

1綜述報(bào)告

氣溶膠放射性監(jiān)測作為輻射環(huán)境監(jiān)測重點(diǎn)監(jiān)測內(nèi)容之一，一直都是環(huán)境監(jiān)測的重點(diǎn)研究課

題，人類的生產(chǎn)、生活及科學(xué)實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)都會(huì)引起放射性物質(zhì)向大氣的釋放，土壤、巖石等自然

物質(zhì)也不斷向大氣中釋放放射性物質(zhì)。釋放到環(huán)境中的放射性物質(zhì)濃度一旦過高，將對(duì)人的健康

產(chǎn)生不利的影響，為了能及時(shí)有效地對(duì)大氣放射性濃度水平做出評(píng)估，很有必要進(jìn)行大氣環(huán)境放

射性的長期監(jiān)測，從而得出大氣環(huán)境中的放射性成份及分布規(guī)律。1996年開始簽署的《全面禁止

核試驗(yàn)條約（CTBT）》中，將大氣放射性氣溶膠監(jiān)測列為主要的核查手段之一，用來監(jiān)測任何

違約的核活動(dòng)。一旦大氣中的放射性氣溶膠濃度超過正常水平，就可立即尋找造成水平增高的原

因并采取適當(dāng)措施，以保證大氣環(huán)境質(zhì)量。

當(dāng)輻射事故發(fā)生后，不但要知道放射性類型和污染程度，還要能準(zhǔn)確的對(duì)事故等級(jí)進(jìn)行定

性，這就需要借助實(shí)驗(yàn)室分析級(jí)的定量分析?，F(xiàn)階段針對(duì)大氣放射性氣溶膠的定性和定量分析采

取在監(jiān)測站點(diǎn)采集氣溶膠樣品，然后送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行更精密的分析，但一個(gè)氣溶膠樣品從采集到

測量完畢基本都需要半個(gè)月的時(shí)間，且現(xiàn)行各輻射環(huán)境監(jiān)測項(xiàng)目的監(jiān)測方案中，包括核電廠周圍

環(huán)境放射性監(jiān)測、全國輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、鈾礦冶核設(shè)施周圍輻射環(huán)境監(jiān)測等項(xiàng)目中，均以一定

頻次采樣分析，多以每月一次或每季度一次。顯然，這種模式的最大問題在于留下了大量采樣和

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15

監(jiān)測空白時(shí)間，從時(shí)間序列上為突發(fā)事件的監(jiān)測留下了盲區(qū)，無法及時(shí)給出空氣中放射性核素的

活度濃度，不能及時(shí)分辨氣態(tài)流出物的核素信息及排放量等情況，氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)的誕生就

是為了解決傳統(tǒng)現(xiàn)場采樣后送往實(shí)驗(yàn)室制樣，然后進(jìn)行分析，過程復(fù)雜且耗時(shí)耗力、測量結(jié)果滯

后、監(jiān)測頻次偏低等諸多不利因素。對(duì)比傳統(tǒng)現(xiàn)場采樣后送往實(shí)驗(yàn)室制樣，然后進(jìn)行分析，運(yùn)用

氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)存在如下優(yōu)勢特點(diǎn)：

(1)能第一時(shí)間響應(yīng)輻射環(huán)境空氣監(jiān)測需求，無滯后性；

(2)提高了輻射環(huán)境空氣監(jiān)測頻率；

(3)全程自動(dòng)化，解放人力，節(jié)省物力，達(dá)到更大的經(jīng)濟(jì)效益；

(4)省去人工取樣、制樣等步驟，消除人為操作帶來的各類誤差，使數(shù)據(jù)更加精確；

(5)在發(fā)生極端事故的情況下，人員不適合停留的時(shí)候，仍能進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測。

起草小組首先對(duì)國內(nèi)外大氣氣溶膠放射性核素監(jiān)測進(jìn)行了初步調(diào)研。目前國內(nèi)外研制氣溶膠

核素監(jiān)測系統(tǒng)的廠家為數(shù)不多。國外具有代表性為芬蘭的CinderellaJL-500超大流量氣溶膠自動(dòng)

監(jiān)測系統(tǒng)，由芬蘭國家核安全局（STUK）和全球禁止核試驗(yàn)組織（CTBTO）設(shè)計(jì)，能夠自動(dòng)完

成空氣中氣溶膠的采集與測量，是全面禁止核試驗(yàn)條約（CTBT）國際監(jiān)測系統(tǒng)（IMS）放射性核

素監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的放射性核素臺(tái)站所用設(shè)備，具有手動(dòng)/自動(dòng)模式（（1h/6h/8*3h/24h四種工作模

式），國內(nèi)主要有浙江恒達(dá)儀器儀表股份有限公司研制的大氣氣溶膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系

統(tǒng)。

表1兩家產(chǎn)品性能參數(shù)對(duì)比表

名稱超大流量氣溶膠自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)大氣氣溶膠放射性核素自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

型號(hào)CinderellaJL-500NAS1000

廠家SENYA.FI浙江恒達(dá)儀器儀表股份有限公司

網(wǎng)址http://www.senya.fi/cinderellag2.php?k/Home/ProductShow/128

ey=1

設(shè)備圖

片

主要技（1）流量范圍：≥500m3/h，且流量（1）流量范圍：360m3/h~1200m3/h，且流量

術(shù)指標(biāo)可調(diào)可調(diào)

（2）流量示值誤差：≤±5%（2）流量示值誤差：≤±5%

（3）流量重復(fù)性：≤2%（3）流量重復(fù)性：≤2%

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（4）流量穩(wěn)定性：≤5%（24h內(nèi)的（4）流量穩(wěn)定性：≤5%（24h內(nèi)的采樣流量

采樣流量變化）變化）

（5）溫度示值誤差：≤2℃（5）溫度示值誤差：≤2℃

（6）大氣壓示值誤差：≤1kPa（6）大氣壓示值誤差：≤1kPa

（7）無人值守周期：30天（7）無人值守周期：不低于35天

（8）濾膜更換周期：30天（8）濾膜更換周期：不低于35天

（9）測量模式：手動(dòng)/自動(dòng)模式，自（9）測量模式：手動(dòng)/自動(dòng)兩種工作模式，

動(dòng)工作模式為1小時(shí)（應(yīng)急測量模自動(dòng)工作模式為：6h和24h采樣，6h和24h

式）、6小時(shí)（快速測量模式）、衰變、6h和24小時(shí)測量，缺省值均為

3*8小時(shí)（針對(duì)霧霾氣候優(yōu)化模24h)。

式）、24小時(shí)（CTBTO站點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)（10）樣品測量幾何尺寸：≤70mm×15mm

行模式）（11）濾膜有效采樣尺寸：550×450mm

（10）樣品測量幾何尺寸：≤φ

77mm×15mm

（11）濾紙尺寸：460mm×285mm，

制樣后濾紙尺寸：82mm×84mm

通過對(duì)以上兩家產(chǎn)品的調(diào)研與分析，可以看出這些產(chǎn)品所標(biāo)稱的技術(shù)指標(biāo)大部分均能達(dá)到本

標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)技術(shù)要求，說明本標(biāo)準(zhǔn)制訂的相關(guān)技術(shù)條款的合理性和可行性。因目前國輻射環(huán)境監(jiān)

測系統(tǒng)主要的超大流量氣溶膠采樣器濾膜尺寸為570mm×470mm，有效采樣面積不小于2420cm2。

因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，自動(dòng)采樣單元的有效采樣面積應(yīng)不小于2420cm2，NAS1000所采用濾膜的有效

面積不小于2420cm2，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2試驗(yàn)分析

為了驗(yàn)證本標(biāo)準(zhǔn)中涉及的主要技術(shù)指標(biāo)，起草小組做了大量調(diào)研與試驗(yàn)。主要針對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵

性指標(biāo)進(jìn)行了實(shí)際試驗(yàn)和對(duì)比工作。

浙江恒達(dá)儀器儀表股份有限公司(NAS1000型)、芬蘭SENYA.FI(CinderellaJL-500型)兩家公

司的產(chǎn)品設(shè)備進(jìn)行如下2.1～2.7性能測試。

2.1濾膜截留效率及壓降性能測試

本內(nèi)容實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證采樣濾膜在膜面流速為0.6m/s時(shí)，對(duì)0.3μm標(biāo)準(zhǔn)粒子的截留效率不低

于95%，空濾膜在0.6m/s的潔凈空氣流速時(shí)，壓降小于1kPa。

主要測試方法：按(高效空氣過濾器性能試驗(yàn)方法效率和阻力）《GB/T6165—2021》中章節(jié)

6.1、6.2規(guī)定的方法對(duì)在膜面流速為0.6m/s時(shí)，對(duì)0.3μm標(biāo)準(zhǔn)粒子的截留效率，空濾膜在0.6m/s的

潔凈空氣流速時(shí)的壓降進(jìn)行試驗(yàn)。參考論文《高流速下氣溶膠取樣濾材的性能測試》，根據(jù)截留

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17

效率E和壓降Δp，計(jì)算出的品質(zhì)因子Qf可綜合評(píng)價(jià)濾膜的性能，品質(zhì)因子Qf越高、代表濾材的綜

合性能越好。品質(zhì)因子的計(jì)算公式如公式（1）所示，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濾膜性能品質(zhì)因子經(jīng)計(jì)算約

為3.0，也就是說選用濾膜的品質(zhì)因子需達(dá)到3.0以上才能符合本標(biāo)準(zhǔn)要求。

1

ln（）

Q1E（1）

fP

起草小組對(duì)國控網(wǎng)輻射環(huán)境監(jiān)測常用濾膜、標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾

膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）的采用膜、CinderellaJL-500的IMS濾膜、NAS1000的高效濾

膜根據(jù)截留效率及壓降進(jìn)行了綜合性能評(píng)價(jià)，具體結(jié)果如下表所示。

表2濾膜性能對(duì)比表

膜面截留效率壓降品質(zhì)

粒徑范圍濾膜類型備注

流速（%）（kPa）因子

國控網(wǎng)常用膜91.91.91.32

采用膜

0.6m/s0.3μmHJ114996.50.734.58

IMS濾膜98.50.715.91

高效濾膜990.607.68

結(jié)果表明國控點(diǎn)輻射環(huán)境監(jiān)測常用濾膜的壓降大于1kPa，相應(yīng)的品質(zhì)因子小于3.0，從而導(dǎo)致

其濾膜綜合性能較差，采樣過程中容易造成濾膜堵塞，其他濾膜的過濾效率及壓降均滿足要求，

相應(yīng)的品質(zhì)因子大于3.0，說明所選取濾膜性能均滿足標(biāo)準(zhǔn)所述要求。

2.2濾膜壓縮性能測試

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定樣品制樣的方式為壓片法，試驗(yàn)主要驗(yàn)證濾膜的壓縮性能，標(biāo)準(zhǔn)要求易于壓片、

壓片后表面應(yīng)平整，不易變形。

主要試驗(yàn)方法：采樣濾膜通過氣溶膠核素監(jiān)測系統(tǒng)制樣后，用游標(biāo)卡尺測量樣品高度，觀察

樣品的幾何形狀及變形情況。

試驗(yàn)小組分別采用磨具內(nèi)徑為50mm，70mm的壓樣裝置對(duì)國控網(wǎng)輻射環(huán)境監(jiān)測常用濾膜、標(biāo)

準(zhǔn)《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）的采用膜、

CinderellaJL-500的IMS濾膜、NAS1000的高效濾膜進(jìn)行濾膜壓樣，試驗(yàn)結(jié)果如下表所示。

表3濾膜壓縮性能測試表

壓樣模具

內(nèi)徑50mm70mm

國控網(wǎng)常高效濾

濾膜類型國控網(wǎng)常用膜采用膜濾膜HJ1149濾膜

HJ1149IMS用膜采用膜IMS膜

樣品高度

254.75.112.53.02.813.2

（mm）

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18

樣品幾何整體內(nèi)凹整體內(nèi)凹變

不平整平整平整平整平整

形狀變形形

壓縮日

7無明顯變無明顯變無明顯

后樣品變明顯變形無明顯變形無明顯變形無明顯變形

形形變形

形

備注

試驗(yàn)結(jié)果表明，因國控網(wǎng)輻射監(jiān)測常用膜較厚，采用內(nèi)徑50mm的壓樣磨具壓樣存在壓樣不

緊實(shí)的情況，需采用內(nèi)徑70mm的壓樣磨具壓樣；標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣氣溶膠中γ放射性核素的測定

濾膜壓片/γ能譜儀》（HJ1149—2020）的采用膜、CinderellaJL-500的IMS濾膜采用內(nèi)徑為70mm

的壓樣模具，樣品高度過薄易整體內(nèi)凹變形，更嚴(yán)重的會(huì)造成外邊緣不規(guī)則，而采樣內(nèi)徑為

50mm的壓樣磨具壓縮的樣品表明平整，幾何形狀規(guī)整。NAS1000的高效濾膜在70mm的壓樣磨具

下，具有較好的壓縮性能，滿足標(biāo)準(zhǔn)所述要求。

2.3采樣流量、流量示值誤差及流量重復(fù)性性能測試

本內(nèi)容測試主要驗(yàn)證自動(dòng)采樣單元的采樣流量、流量示值誤差及流量重復(fù)性的性能參數(shù)指

標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)要求采樣流量應(yīng)不小于500m3/h，流量示值誤差應(yīng)不大于±5%，流量重復(fù)性應(yīng)不大于

2%。

主要測試方法：確保自動(dòng)采樣單元的濾膜壓框上已有一張空白濾膜，流量校準(zhǔn)器按照使用說

明與采樣器連接，保證氣路密封不泄露，采樣器通電后，設(shè)置采樣流量不小于500m3/h，啟動(dòng)采樣

器運(yùn)行10min，待采樣流量穩(wěn)定后，讀取流量校準(zhǔn)器和自動(dòng)采樣單元的流量讀數(shù)，重復(fù)讀取10

次。

流量示值誤差按公式（2）計(jì)算，計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合所述要求。

QQ

SR100%（2）

QR

式中：—流量示值誤差，%；

3

QR—流量校準(zhǔn)器流量平均值，m/h；

—采樣器流量平均值，m3/h。

QS

根據(jù)測試采樣流量及流量示值誤差讀取的數(shù)值，按照公式（3）計(jì)算流量重復(fù)性，計(jì)算結(jié)果

應(yīng)符合所述要求。

2

1n

(QQ)

RiR

n1i1（）（3）

Srel100%n10

QR

式中：—流量重復(fù)性，%；

Ssel

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19

—流量校準(zhǔn)器第i次測量顯示的流量值，m3/h。

QRi

起草小組對(duì)所選取兩家公司的產(chǎn)品按上述方案進(jìn)行采樣流量、流量示值誤差、流量重復(fù)性的

性能測試，測試結(jié)果如表4所示。結(jié)果表明所選取兩家公司的產(chǎn)品設(shè)備采樣流量、流量示值誤

差、流量重復(fù)性均滿足標(biāo)準(zhǔn)所述要求。

表4采樣流量、流量示值誤差、流量重復(fù)性測試結(jié)果

設(shè)定流采樣器流校準(zhǔn)器流

產(chǎn)品流量示流量

量值量平均值量平均值測量次數(shù)結(jié)論

型號(hào)33值誤差重復(fù)性

(m3/h)(m/h)(m/h)

Cinderella

500500.55503.2810次0.40%0.40%通過

JL-500

600600602.5610次-0.43%0.43%通過

NAS1000900900906.2710次-0.69%0.30%通過

120012001200.4710次-0.04%0.39%通過

圖1設(shè)定流量值為500m3/h時(shí)，CinderellaJL-500及校準(zhǔn)器顯示的流量值

圖2設(shè)定流量值為600m3/h時(shí)，NAS1000及校準(zhǔn)器顯示的流量值

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20

圖3設(shè)定流量值為900m3/h時(shí)，NAS1000及校準(zhǔn)器顯示的流量值

圖4設(shè)定流量值為1200m3/h時(shí)，NAS1000及校準(zhǔn)器顯示的流量值

2.4流量穩(wěn)定性性能測試

本內(nèi)容測試主要驗(yàn)證自動(dòng)采樣單元的穩(wěn)定性的性能參數(shù)指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)要求24h內(nèi)的采樣流量變

化應(yīng)不大于5%。

主要測試方法：確保自動(dòng)采樣單元的濾膜壓框上已有一張空白濾膜，設(shè)置采樣流量不小于

500m3/h，采樣時(shí)間為24小時(shí)，啟動(dòng)采樣，每隔兩小時(shí)讀取一個(gè)流量值，連續(xù)測試24h，取最大值

和最小值，按公式（3）計(jì)算流量穩(wěn)定性，計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合所述要求。

QQ

Wmaxmin100%

Q（3）

式中：W—流量穩(wěn)定性，%；

3

Qmax—自動(dòng)采樣單元采樣流量的的最大值，m/h；

3

Qmin—自動(dòng)采樣單元采樣流量的的最小值，m/h；

Q—自動(dòng)采樣單元設(shè)置的流量值，m3/h。

起草小組對(duì)所選取兩家公司的產(chǎn)品按上述方案進(jìn)行流量穩(wěn)定性的性能測試，測試結(jié)果如下表

所示。結(jié)果表明所選取兩家公司的產(chǎn)品設(shè)備流量穩(wěn)定性均滿足標(biāo)準(zhǔn)所述要求。

11122fff

21

表5流量穩(wěn)定性測試結(jié)果

設(shè)定流量值最小流量值最大流量值

測試項(xiàng)產(chǎn)品型號(hào)流量穩(wěn)定性結(jié)論

（m3/h）（m3/h）（m3/h）

Cinderella

500497.5502.61.02%通過

JL-500

流量穩(wěn)600598.1614.22.68%通過

定性

NAS1000900898.3914.21.77%通過

12001183.11203.51.70%通過

2.5自動(dòng)采樣單元負(fù)載能力性能測試

本內(nèi)容測試主要驗(yàn)證自動(dòng)采樣單元的負(fù)載能力，標(biāo)準(zhǔn)要求采樣口附加4kPa~6kPa的負(fù)載，采

樣流量變化應(yīng)不大于5%。

主要測試方法：確保自動(dòng)采樣單元的濾膜壓框上已有一張空白濾膜，設(shè)置采樣流量不小于

500m3/h，啟動(dòng)采樣，待采樣流量穩(wěn)定后，讀取自動(dòng)采樣單元的采樣流量值，在自動(dòng)采樣單元的采

樣口逐漸增加4kPa~6kPa的負(fù)載，10min后讀取加載負(fù)載的采樣流量值，按公式（4）計(jì)算流量變

化量B即為負(fù)載能力。

QQ

B前后100%（4）

Q

式中：B—采樣流量變化量，%；

—增加負(fù)載前自動(dòng)采樣單元的的流量值，m3/h；

—增加負(fù)載后自動(dòng)采樣單元的流量值，m3/h；

Q—自動(dòng)采樣單元的設(shè)置的流量值，m3/h。。

起草小組對(duì)所選取兩家公司的產(chǎn)品按上述方案進(jìn)行負(fù)載能力的性能測試，測試結(jié)果如下表所

示。結(jié)果表明所選取兩家公司的產(chǎn)品負(fù)載能力均滿足標(biāo)準(zhǔn)所述要求。

表6負(fù)載能力性能測試

增加負(fù)載前采