清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室雒建斌老师减摩降耗团队盛选禹老师研发的中低放射性活度测量系统，已经运输到阳江核电站，并进行了安装调试。

中低放射性废物活度测量系统是一种使用探针和高纯锗谱仪测量固体放射性废物数值和热区分布的测量系统。各大商业电站运行过程中都会产生各种不同活度的放射性废物，放射性废物必须经过检测活度，并且满足废物处置场接收要求的废物才能够运出核电站进行处理。国家对放射性废物的运输和处置要求有明确的要求，目前国内商业电站使用的测量设备来均自国外进口，国内尚无成熟的检测设备。

研究团队设计出了一种完全国产化的中低放射性活度测量系统。该系统由转台系统、可移动探针台系统、准直器工作台系统、1米探针系统、控制系统、桥架系统等子系统组成。转台系统为被测桶提供驱动力驱动桶以一定的速度旋转；可移动探针台系统为探针提供支撑和驱动，完成测量所需的直线运动；准直器工作台系统为高纯锗探测器提供支撑与准直；1米探针系统用于监测桶周围环境的剂量起安全警示的作用，若剂量超标则人员不能进入测量室；控制系统主要由测量软件（上位机）、PLC以及伺服电机等组成，控制系统协调多个子系统共同完成测量动作；桥架系统用于各个部分的有线连接布线。

转台系统由安装在机柜内的PLC控制，PLC的上位机为测量分析软件。转台有不同的移动模式。它可以连续转动、分步转动或转动一定圈数。连续旋转以大约1r/min的角速度进行。对于步进转动，可以指定每个步进的角度（大于或等于2°）和每个步进时间。对于测量，角度步长设置为2°，而测量时间和每个步长的时间可由操作员选择。2°的角度步长是为了获得剂量率值的最佳角度分辨率。

探针架的移动由伺服电机带动的丝杠控制。探针支架有两个固定位置：归位（安全）和测量位置。控制软件通过向PLC发送相应命令来移动探针支架。当探针支架从一个位置移动到另一个位置时，PLC不接受关于探针支架移动的新命令。

安装高纯锗探测器的准直器平台可以在其导轨上手动移动。通过这种移动，可以调节检测器和桶或HIC之间的距离。除了距离之外，用于测量的准直器的类型也可以改变。准直器类型的改变是远程完成的。根据桶或HIC的活度调整准直器类型。活性越高，准直器的张角越小，避免探测器的死时间过长。高纯锗探测器能够以高能量分辨率探测伽马射线。因此，可以确定桶或HIC中所含的放射性核素，并计算它们各自的活度。探测器连接到多通道分析仪，多通道分析仪分析探测器的原始数据，并建立测量伽马射线的光谱。频谱由控制软件通过网络读出。

1米探针系统主要监测桶周围的环境剂量，并通过计数器实时显示数值，用以安全示警。若剂量超出标准，则人员不能进入。一米探针有两个位置，用来适应容器的类型，当被检测桶为400L金属桶时处于位置一，当被检测桶为HIC时，处于位置二。探针位置改变通过伺服电机驱动，支撑框架与支撑板采用型材和铝合金板。

控制系统分为硬件系统与软件系统，硬件系统包括工业PC、PLC、继电器、断路器等。软件系统为PLC的上位机，整个设备的动作指令由软件系统发送相应的指令，PLC接收指令并控制相应的伺服电机执行动作。整个测量系统的示意图如图1所示。

图1中低放射性活度测量系统

1-米探针系统转台系统2-转台系统3-可移动准直器工作台系统4-可移动探针台系统

目前该系统经过研发制造已运抵阳江核电，已在阳江核电的QS/QT厂房完成固定工作，后续完成调试工作并进行技术交流会后。国内首台自主研发的放射性活度测量系统将正式应用于各大商业电站。

阳江核电站目前是国内机组最多、运行功率最大的核电基地。国外开发的类似系统，仅仅用于实验验证，未真正应用在核电站的生产过程中。清华大学联合阳江核电站研发的此系统，是首次将此类系统应用在大型商业核电站中。

图2 团队研发人员在QS/QT厂房设备安装房间