10MeV、10kW电子辐照加速器KD-LINAC-10项目可行性研究报告
第5章 工厂技术方案
§5.1 辐照加速器装置总体工艺布局
电子辐照加速器装置总体布局的示意图如图一所示。详细工程安装图及其安装尺寸图待合同签订后十日内提供以便土建设计及其施工。
图一 §5.2 KD-LINAC-10电子辐照加速器技术参数
10MeV,10kW束流功率电子直线加速器基本参数 束流参数
能量 10MeV(+0/-10%)
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平均束流功率 10 kW(+/-10%) 束流(平均) 1.00mA 束流脉冲宽度 ? 13 ?s 重复频率 300pps 能散度 ??5% 加速器管入口输入脉冲功率 ?5.0 MW
工作频率 2856 MHz
加速器结构 2?/3模,等梯度、聚束段+均匀段冷却结构 水套结构 速调管参数:
脉冲功率 5.4MW 输出平均功率 20 kW 电子枪类型:栅控电子枪
脉冲束流 1.0 A 阳极电压 50kV
束流扫描范围(输出窗处) 40mm?1000(可调)mm 照射剂量均匀性 ? 10 % (1000mm范围内)
§5.3 主要设备组成
符合上述技术参数要求的辐照加速器装置,主要包括:
1、电子枪(包括腔体及其所需电源和备用一只阴栅组件) 一套 2、带水套的加速管 一根 3、波导元件(包括抽气波导、定向耦合器、吸收负载) 一套 4、5MW微波功率放大器(包括速调管、调制器及其附属设备) 一套 5、微波功率源(包括微波信号发生器、速调管前置放大器) 一套 6、聚焦线圈及其电源 一套
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7、扫描磁铁及其电源 一套 8、真空系统(包括三台离子泵及其电源、真空计、扫描真空室) 一套 9、恒温水冷系统 一套 10、束流监测、剂量监测 各一套 11、智能控制系统(包括控制台及显示器) 一套 12、辐照加速器的支撑系统 一套 13、传动装置 一套
§5.4 关键技术
关键技术主要是:
1、加速器的设计和安装调试; 2、加速管的设计和加工制造; 3、大功率微波功率系统; 4、智能控制系统; 5、超高真空系统等。
上述技术问题的解决和正确技术路线的选择是使该装置能否稳定可靠运行的核心。 经过二十余年的研究和开发,我们已在上述各方面积累了丰富的经验,我们设计和研制的200MeV电子直线加速器已稳定运行二十年,研制的3-5kW辐照加工用电子直线加速器样机2005年已通过安徽省科技厅组织的成果鉴定。为上市公司时代出版(原科大创新)的10MeV、10kW工业辐照加速器商用机(国家发改委重大项目)已于2009年12月通过验收。因此在解决上述关键技术问题时不存在实质性的难题。
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第6章 环境保护与劳动安全
§6.1 项目主要污染源和污染物
主要向厂外排放的污染物为:臭氧。 主要污染物不含有害物质,无有害物质排放。 排放量:
本项目废气产生量较小,主要污染物为臭氧,车间内配有1 台风机,对车间内的空气进行换气,废气经排放机和风管收集并入烟囱排放,排放浓度和排放速率远低于GB16297-1996《大气污染物排放标准》的要求。
根据计算,臭氧小时平均浓度值为1.424×10-4mg/Nm3,远低于评价GB3095-1996 规定的限值0.20 mg/Nm3(小时均值),占标率为0.07%;
§6.2 项目拟采用的环境保护标准
《中华人民共和国环境保护法》,1989 年12 月; 《中人民共和国环境影响评价法》,2003 年9 月; 《中华人民共和国清洁生产促进法》,2003 年1 月; 《中华人民共和国大气污染防治法》,2000 年9 月; 《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,1996 年1 月;
中华人民共和国主席令第6 号,《中华人民共和国放射性污染防治法》,2003 年6 月; 国家环境保护总局令第14 号,《建设项目环境保护分类管理名录》,2003 年1 月; 中华人民共和国国务院令第449 号《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》,2005 年12 月;
国家环保总局环发[2005]152 号文《关于加强环境影响评价管理防范环境风险的通知》; 国家环保总局环发2006[28]号文“印发《环境影响评价公众参与暂行办法》的通知”; 国家环保总局《环境影响评价技术导则》(HJ/T2.1~2.3-1993);《环境影响评价技术导则----声环境》(HJ/T2.4-1995);
《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T169-2004);
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国家环保总局第31 号令《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》,2006 年3 月; 国家环保总局环保行业标准《辐射环境保护管理导则——核技术应用项目环境影响报告书(表)的内容和格式》(HJ/T10.1-1995);
国家环保总局环保行业标准《辐射环境监测技术规范》(HJ/T61-2001);
国家环保总局环函〔2006〕224 号“关于明确《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》有关问题的通知”;
§6.3 环境监测制度的建议
个人剂量监测:对加速器的运行人员,检修人员及实验人员须进行外照射个人剂量监测。 区域监测:加速器设施竣工后的调试阶段和运行至最大的辐射发射率状态,必须在辐射防护人员的参加下,对有关区域进行全面的辐射水平测量,作出辐射安全状况的评价。如加速器运行参数、屏蔽状况或区域的居留情况发生了变化,有可能影响辐射安全时,必须复测辐射场。必要时应采取措施,保证在新条件下仍能满足辐射防护的要求。对工作场所经辐射测量后,应按辐射水平对其进行分类,特别对下列区域
将采取相应的措施:
监督区:在这些区域内连续工作时,人员1 年接受的有效剂量有可能超过职业 放射性工作人员年剂量当量限值的1/10。对这样的区域应加强辐射监测。 控制区:在这些区域内连续工作时,人员1 年接受的剂量当量有可能超过职业 放射性工作人员年剂量当量限值的3/10,对这些区域除应加强辐射监测外,还应在其入口处或边界上设置辐射危险标志。
加速器运行期间,凡安装有遥控监测系统的区域应连续记录其辐射水平,当超 过预定的阈值时,该系统发出音响和(或)灯光警告信号。对其他区域应进行必要的辐射巡测。
区域、环境监测仪器为AGM 区域γ 监测器(北京高能辐射防护技术中心制造), 测量范围:0.1~15000μSv/h,灵敏度:0.25n Sv/脉冲,能量响应:50KeV~3MeV; 本加速器最大电子能量为10MeV,且被辐照材料为轻质材料,不会产生感生放射性,但为防护安全起见,加速器停机后操作人员要携带个人剂量监测仪方可进入辐照室。FJ2000 个人剂量仪,能量响应±30%,50keV~1.3MeV,测量范围:积累剂量当量0.0μSv ~99.9mSv,剂量当量率0.1μSv/h~99.99mSv/h。
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