JJF(鄂) 167-2025 辐射环境自动监测站测量设备现场校准规范 ,该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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JJF(鄂)167—2025
湖北省市场监督管理局发布
湖北省地方计量技术规范
2025-12-01 实施
2025-09-02 发布
辐射环境自动监测站测量设备现场校准规范
归口单位:湖北省市场监督管理局
主要起草单位:中国船舶集团有限公司第七一九研究所
参加起草单位:湖北省核与辐射环境监测技术中心
湖北省核工业放射性核素检测实验中心
目录
引言.............................................................. (Ⅱ)
1 范围............................................................. (1)
2 引用文件......................................................... (1)
3 术语和计量单位................................................... (1)
3.1 术语........................................................... (1)
3.2 计量单位....................................................... (2)
4 概述............................................................. (2)
5 计量特性......................................................... (2)
5.1 高气压电离室响应................................................(3)
5.2 高气压电离室重复性............................................. (3)
5.3 碘化钠谱仪能量分辨力............................................(3)
5.4 碘化钠谱仪活度响应的稳定性......................................(3)
6 校准条件......................................................... (3)
6.1 环境条件....................................................... (3)
6.2 测量标准....................................................... (3)
6.3 其他配套校准设备............................................... (4)
7 校准项目和方法................................................... (4)
7.1 高气压电离室校准................................................(4)
7.2 碘化钠谱仪校准..................................................(6)
8 校准结果......................................................... (7)
8.1 校准记录........................................................(8)
8.2 校准证书........................................................(8)
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II
8.3 校准结果的测量不确定度..........................................(8)
9 复校时间间隔..................................................... (9)
附录A 校准原始记录表..............................................(10)
附录B 校准证书内页推荐格式........................................(12)
附录C 高气压电离室响应校准不确定度评定示例........................(13)
附录D 碘化钠谱仪活度响应校准不确定度评定..........................(17)
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III
引言
JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计
量术语及定义》、JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支
撑本校准规范制定工作的基础性系列文件。
本规范技术内容确定主要参考GB/T 14054-2013《辐射防护仪器能量在
50keV~7MeV 的X 和γ 辐射固定式剂量率仪、报警装置和监测仪》、JJF
1733-2018 《固定式环境γ辐射空气比释动能(率)仪现场校准规范》、JJF
1744-2019《闪烁体探测器γ谱仪校准规范》等制订而成。
本规范为首次发布。
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1
辐射环境自动监测站测量设备现场校准规范
1 范围
本规范适用于辐射环境自动监测站γ辐射现场测量设备的现场校准,主要包
括高气压电离室和碘化钠谱仪的现场校准。
本规范不适用于自动监测站中气溶胶、碘采样器、气象站和沉积物采样器的
现场校准。
2 引用文件
本规范引用下列文件:
JJF 1035-2006 电离辐射计量术语及定义
JJF1733-2018 固定式环境γ辐射空气比释动能(率)仪现场校准规范
JJF1744-2019 闪烁体探测器γ谱仪校准规范
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引
用文件,其最新版本适用于本规范。
3 术语和计量单位
3.1 术语
JJF1001-2011、JJF 1035-2006 界定的及以下术语和定义适用于本规范。
3.1.1 辐射环境自动监测radiation environmental automatic momitoring
采用连续自动辐射监测设备对辐射环境进行直接测量、处理和分析的过程。
3.1.2 本底background
当辐射测量仪处于正常工作条件而被测辐射源不存在时辐射测量仪指示的
值。
3.1.3 能量分辨力energy resoulution
对于某一给定能量,能分辨的两个粒子能量之间的最小值。
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2
3.1.4(电离室)响应response(of ionization chamber)
电离室仪器示值除以测量标准的参考值。
3.1.5 活度响应activity response
被校仪器对核素的全能峰计数除以该核素活度参考值。
3.1. 6 半高宽full width at half maximum
在脉冲高度谱中,单能峰值一半处两点横坐标的距离。
3.2 计量单位
3.2.1 空气比释动能的计量单位是戈瑞,符号:Gy,1Gy=1J·kg-1。
3.2.2 空气比释动能率的计量单位为戈瑞每小时,符号:Gy/h。
3.2.3 放射性活度:贝可[勒尔],符号:Bq。
4 概述
辐射环境自动监测站(以下简称自动站)是由多种辐射环境监测仪器、采样
设备及通讯传输系统的集合体,是设备一体化、高度集成化的综合辐射环境监测
系统。
自动站可每天24 小时全天侯连续工作,自动采集、存储、展示现场γ剂量
率、γ核素信息、气象等监测数据和各种设备运行状态并实时传输至数据汇总中
心。
高气压电离室通常为固定式环境γ空气比释动能率仪,由辐射探测器、前置
放大器、数字信号处理系统与显示系统等组成,用于环境空气中γ辐射水平的监
测。
碘化钠谱仪一般由闪烁体探测器、光电倍增管、多道脉冲幅度分析器、高压
电源及数据处理系统构成,主要用于建筑材料、环境与生物样品中γ放射性核素
分析与活度测量。
5 计量特性
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3
5.1 高气压电离室响应
高气压电离室对137Csγ辐射空气比释动能率的响应为1.0 ± 0.2。
5.2 高气压电离室重复性
高气压电离室的重复性通常不超过15%。
5.3 碘化钠谱仪能量分辨力
碘化钠谱仪对137Cs 核素661.7keV 的能量分辨力不超过9%。
5.4 碘化钠谱仪活度响应的稳定性
碘化钠谱仪年稳定性不超过20%。
注:以上计量特性要求不作为合格判定依据,仅供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 环境温度-10℃~40℃,校准过程中每小时变化不超过±5℃。
6.1.2 相对湿度:≤90%。
6.1.3 大气压力:86kPa~106kPa。
6.1.4 周围无明显影响正常工作的机械振动和电磁干扰。
6.2 测量标准
6.2.1 高气压电离室测量标准
测量标准为γ辐射空气比释动能(率)标准,由电离室剂量计、137Csγ参考
辐射、校准支架等组成。电离室剂量计的扩展不确定度一般不大于5%(k=2),γ
辐射空气比释动能率范围为(0.5~20)μGy/h,距离参考辐射源1m 处均匀场不
小于φ30cm。
6.2.2 碘化钠谱仪测量标准
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4
测量标准为γ放射性参考源,为点状薄膜源,源斑位于源托中心,直径不大
于3.5mm。参考源核素为137Cs,活度范围:(5×102~1×104)Bq,活度扩展不确
定度一般不大于6%(k=2)。
6.3 其他配套校准设备
6.3.1 校准支架
可实现γ参考辐射源的高度调节和距离调节。
6.3.2 温湿度计
温度测量范围覆盖(-20~40)℃,最小分度值不大于0.2℃,湿度测量覆盖
范围(5~95)%RH,最小分度值不大于0.2%RH。
6.3.3 气压计
测量范围覆盖(86~106)kPa,最小分度值不大于0.1kPa。
6.3.4 激光测距仪
测量范围覆盖(0~3)m,最小分度值不大于1mm。
6.4 辐射防护要求
6.4.1 操作人员佩戴必要的辐射防护用品:便携式辐射监测仪、个人剂量计,铅服(铅
当量不小于2mmpb)、铅手套等。
6.4.2 在辐射剂量大于2.5μSv/h 的区域采取隔离防护措施,设置临时控制区,避免人
员误入。
7 校准项目和方法
7.1 高气压电离室校准
7.1.1 响应
7.1.1.1 本底的测量
确认高气压电离室处于正常工作状态,持续测量10 分钟以上,通过自动站
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5
服务器的测量软件调取10 次数据取平均值做为本底测量值,记为Db。
7.1.1.2 响应的测量
在高气压电离室正常工作状态下,γ参考辐射束对准探测器,调节校准支架,
使辐射束中心轴与探测器中心偏差不超过3cm,通过改变放射源与探测器中心的
距离或其他方法,在(0.5~20)μGy/h 空气比释动能率范围内选择不少于3 个校
准测量点,其中包括在空气比释动能率1μGy/h 左右和大于5μGy/h 的点进行校准,
按照公式(1)计算其响应。
ri
b
D
D D
R
i
i
(1)
式中:
i R ——第i 个校准测量点被校仪器响应;
i D ——第i 个校准测量点被校仪器读数平均值,μGy/h;
b D ——被校仪器本底平均值,μGy/h;
ri D ——第i 个校准测量点空气比释动能(率)参考值,μGy/h。
7.1.2 重复性
高气压电离室的重复性以示值的相对实验标准偏差表示,选择空气比释动能
率在(1~5)μGy/h 附近的测量点,连续重复读数不小于10 次,按照公式(2)计
算电离室的重复性。
100%
1
n
j
2
-
j (D - D )
(n 1)
1
D
1
V (2)
式中:
V ——为重复性,%;
j D ——第j 次读数值,μGy/h;
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6
D ——被校仪器读数算术平均值,μGy/h;
n——重复测量次数,n≥10。
7.2 碘化钠谱仪校准
7.2.1 本底
在碘化钠谱仪正常工作状态下,测量不少于30 分钟,读取(59~3000)keV
能区内全谱计数,按照公式(3)计算碘化钠谱仪本底。
live T
H
N b
(3)
式中:
b N ——碘化钠谱仪本底,s-1(cps);
H ——(59~3000)keV 能区内全谱计数,无量纲;
live T ——测量活时间,由仪器给出,s。
7.2.2 能量分辨力
将137Csγ参考源置于碘化钠谱仪上方进行测量,测量时间应使得全能峰峰面
积计数不小于10000,记录661.7keV 全能峰的半高宽和峰位,碘化钠谱仪能量分
辨力按照公式(4)计算。
100%
D
FWHM
R E
(4)
式中: E R ——为碘化钠谱仪能量分辨率;
FWHM——全能峰半高宽,以能量或者道数表示;
D——峰位,以能量或者道数表示。
7.2.3 活度响应
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7
将137Csγ参考源正对碘化钠谱仪顶部正中心放置,确保参考源发射面距离碘
化钠谱仪表面5mm。设置测量时间使得全能峰峰面积计数不小于10000,重复测
量3 次,按照公式(5)计算碘化钠谱仪对137Cs 参考源的活度响应。
i A
N N
η i bi
i
(5)
式中:
i η
——碘化钠谱仪对137Cs 核素的活度响应,s-1Bq-1;
i N ——137Cs 核素相应的全能峰计数平均值,s-1;
bi N ——碘化钠谱仪本底谱中137Cs 核素相应的全能峰计数平均值,s-1;
i A
——137Cs 放射性参考源(比)活度值,Bq。
7.2.4 年稳定性
将本次测量的活度响应值与先前测量的活度响应值(至少四次及以上的测量值)
结合计算其平均值,记为
η ,计算出相对标准偏差作为标准装置的稳定性。
相对标准偏差的计算方法为:
1
( )
1 1
2
n
η
S
n
i
i
n
(6)
n S ——相对标准偏差,%;
i η——碘
化
钠
谱
仪
对
137Cs 核
素
的
活
度
响
应
,
s-1Bq-1;
——137Cs 核素的活度响应算术平均值,μGy/h;
n——活度响应值测量次数,n≥5。
8 校准结果
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8
8.1 校准记录
校准记录应尽可能详尽记载测量数据和计算结果,推荐的校准记录格式见附录A。
8.2 校准证书
辐射环境空气自动监测站测量设备辐射经校准后应出具校准证书。校准证书应至
少包括以下信息:
a) 标题,如“校准证书”;
b) 校准机构的名称和地址;
c) 进行校准的地点;
d) 证书的唯一性标识(如编号)、每页及总页数的标识;
e) 客户的名称和地址;
f) 被校对象的描述和明确标识;
g) 进行校准的日期;
h) 校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
i) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
j) 环境条件的描述;
k) 校准结果及其测量不确定度的说明;
l) 校准证书或校准报告签发人的签名或等效标识;
m) 校准结果仅对被校对象有效的声明;
n) 对校准规范的偏离的说明;
o) 未经校准实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。
推荐的校准证书的内页格式参见附录B。
8.3 校准结果的测量不确定度
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校准结果的测量不确定度按JJF 1059.1-2012 的要求评定,不确定度评定示例见
附录C 和附录D。
9 复校时间间隔
辐射环境空气自动监测站测量设备复校时间间隔一般建议为三年。由于复校时间
间隔的长短取决于仪器的使用保养情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素,因此,
送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
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附录A 校准原始记录表
校准原始记录表
记录编号: 证书编号:
物品信息
接收日期: 委托日期:
委托方: 委托方地址:
自动站名称: 站点地址:
校准依据
高气压电离室校准数据
设备名称: 设备型号: 设备编号:
温度: ℃湿度: %RH 气压:hPa
设备状态使用前使用后
校准装置信息
使用校准
源
核素国家编码扩展不确定度活度溯源日期证书编号
设备名称型号编号扩展不确定度有效期溯源机构证书编号
校准数据
本底
测量数据
()
平均值
重复性
测量数据
()
数据处理
校准点
(1)
试验参数放射源: 距离: 空气比释动能率参考值:
测量数据
()
数据处理平均值: 响应: 扩展不确定度:
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校准点
(2)
试验参数放射源: 距离: 空气比释动能率参考值:
测量数据
()
数据处理平均值: 响应: 扩展不确定度:
碘化钠谱仪校准数据
设备名称: 设备型号: 设备编号:
温度:℃湿度: %RH 气压:hPa
使用校准源
核素国家编码扩展不确定度活度溯源日期证书编号
设备状态使用前使用后
能量分辨力
核素半高宽(FWHM) 峰位(D) 能量分辨力%
活度响应值
参考源
核素全能峰区域
本底计数,s-1
仪器对参考源峰面积计数s-1 活度响应
第一次
第二次
第三次
年稳定性
第一次第二次第三次第四次第五次稳定性
校准员: 审核员:
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附录B 校准证书内页推荐格式
校准证书内页推荐格式
B.1 校准结果
a) 高气压电离室响应。
b) 高气压电离室重复性。
c) 碘化钠谱仪能量分辨力(对137Cs 的661.7keV)。
d) 碘化钠谱仪活度响应。
e) 碘化钠谱仪年稳定性。
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附录C 高气压电离室响应校准不确定度评定示例
高气压电离室响应校准不确定度评定示例
C.1 测量条件与测量方法
C.1.1 现场响应测量参考条件
环境温度:15.4℃;
相对湿度:44.6%RH;
大气压力:1025hPa;
周围环境本底空气比释动能率不超过0.25μGy/h。
C.1.2 测量标准
电离室剂量计和137Csγ参考辐射。
C.1.3 测量参数:高气压电离室在的参考点处对137Csγ参考辐射的响应。
C.1.4 测量方法:按照本规范第7.1章节。
C.2 测量模型
按本规范第7.1 章节,测量模型为:
ri
b
D
D D
R
i
i (C-1)
式中:
i R ——为第i 个校准测量点被校仪器响应;
i D ——为第i 个校准测量点被校仪器读数值;
b D ——为被校仪器本底值;
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ri D ——为第i 个校准测量点空气比释动能(率)参考值。
本示例中涉及不确定度的计算,数字修约规则均采用进位修正。
C.3 输入量的标准不确定度评定
C3.1输入量Di的标准不确定度u(Di)的评定
输入量Di 的标准不确定度主要由高气压电离室读数的测量重复性引入,采用A
类方法评定。高气压电离重复性测量的数据见表C.1。
表C.1 高气压电离室重复测量数据
单位:nGy/h
参考值仪器读数平均值
实验标准偏
差s(Di)
4179.13
4443.25 4443.25 4459.25 4462.87 4463.11
4473.11 23.51
4463.11 4499.28 4499.00 4499.00 4499.00
输入量Di 的标准不确定度为:u(Di)= s(Di)/3.16=7.45nGy/h。
C.3.2 输入量Db的标准不确定度u(Db)的评定
输入量Db 的标准不确定度主要由高气压电离室本底测量重复性引入,采用A 类
方法评定。被校高气压电离室本底的重复测量数据见表C.2。
表C.2本底测量数据
单位:nGy/h
仪器读数平均值
实验标准偏差
s(Db)
68.5 66.7 69.5 63.2 73.5
69.5 4.16
74.4 72.6 67.6 64.3 74.7
输入量u(Db)的标准不确定度为:u(Db)= s(Db)/3.16=1.32nGy/h;
C.3.3 输入量Dri 引入的标准不确定度u(Dri)的评定
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输入量Dri 的标准不确定度主要来源包括测量标准电离室剂量计的不确定度以及
137Csγ参考辐射复现量值时引入的不确定度,两种来源的不确定度均采用B 类方法
评定。本例中Dri 取值为4179.13nGy/h。
测量标准电离室剂量计引入的标准不确定度uR (Dri)根据检定证书给出的扩展不
确定度(3.7%)除以包含因子(k=2)并乘以参考值得到:
uR (Dri)=3.7%/2×4179.13=87.31nGy/h
137Cs 参考辐射复现量值时引入的不确定度uF(Dri)根据试验复现、辐射场均匀性、
定位准确度综合评定。根据相关研究,其相对标准差为4%,故
uF(Dri)=4%×4179.13=187.77 nGy/h
两种来源不确定度相互独立,按方和根合成,输入量Dri 的相对扩展不确定度
u(Dri)为:
207.98 2
F ri
2
ri R ri u D u D u D nGy/h
C.4 合成标准不确定度的计算
C4.1 灵敏系数
对测量模型求偏导得灵敏度系数计算公式如下:
i ri D D
R
c
1
1
(C-2)
b ri D D
R
c
1
2
(C-3)
3 2
ri
i b
ri D
D D
D
R
c
(C-4)
C4.2 标准不确定度汇总表
标准不确定度汇总表见表C.3。
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表C.3标准不确定度来源及数值汇总表
序号输入量分类不确定度来源
标准不确定度u(x)
nGy·h-1
灵敏度系数c(x)
nGy-1·h
1 Di A 仪器读数重复性7.45 0.00024
2 Db A 仪器本底读数重复性1.32 -0.00024
3 Dri B
空气比释动能率参考值的
不确定度
207.98 -0.00025
C4.3 合成标准不确定度计算
各种来源的不确定度相互独立,按合成公式,输出量Ri 的合成不确定度为:
0.053 2
3
2
2
2
1 i i b ri u R c u D c u D c u D
C.5 相对扩展不确定度
根据计算公式,输出量Ri:
1.05
ri
b
i D
D D
R i
取包含因子k=2,被校准仪器响应Ri 的扩展不确定度Urel(Ri)为:
10%
i
i
rel i R
u D
U R k
高气压电离室响应测量结果的扩展不确定度为:
Urel=10%,k=2
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附录D 碘化钠谱仪活度响应校准不确定度评定
碘化钠谱仪活度响应校准不确定度评定示例
D.1 测量条件与测量方法
D.1.1 现场响应测量参考条件
环境温度:15.4℃;
相对湿度:44.6%RH;
大气压力:1025hPa;
周围环境本底空气比释动能率不超过0.25μGy/h。
D.1.2 测量标准
137Csγ参考源,外形尺寸φ32mm×3mm,活度:9188Bq,Urel=3.0%(k=2)。
D.1.3 测量对象:碘化钠谱仪的活度响应。
D.1.4 测量方法:按照本规范第7.2章节。
D.2 测量模型
按本规范第7.2 章节,测量模型为:
�� = ��−���
��
(D-1)
��——碘化钠谱仪对i 核素的活度响应,s-1;
i N ——i 核素相应的全能峰计数平均值,s-1;
bi N ——碘化钠谱仪γ谱仪本底谱中i 核素相应的全能峰计数平均值,s-1;
i A
——γ放射性参考源i 核素(比)活度值,Bq。
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D.3 输入量的标准不确定度评定
D3.1输入量Ni的标准不确定度u(Ni)的评定
输入量Ni 的标准不确定度主要由碘化钠谱仪读数的测量重复性引入,采用A 类
方法评定。碘化钠谱仪重复性测量的数据见表D.1。
表D.1碘化钠谱仪重复测量数据
参考源
活度
Bq
测量核素全
能峰内本底
测量次数
全能峰面
积
全能峰计
数率
响应
×10-3·s-1·Bq-1
Cs-137 9253
/ 1 44821 149.43 1.61%
/ 2 40564 135.24 1.46%
/ 3 40193 134.00 1.45%
重复性测量时,n=3,用极差法求得全能峰计数率的试验标准偏差,查表的dN=1.69,
则得到
s(Ni)=(149.43-134.00)/1.69=9.13(s-1)
即由测量重复性引入的标准不确定度为平均值标注差:
u(Ni)= s(Ni)/ 3=5.27 s-1
D.3.2 输入量Nb的标准不确定度u(Nb)的评定
本底引起的不确定度来源主要源于仪器的统计涨落,默认正常环境中137Cs 核素
本底为0,则输入量Nbi 不确定度: u(Nb) =0。
D.3.3 输入量Ai 引入的标准不确定度u(Ai)的评定
输入量Ai 的不确定度来源主要是γ参考源活度值得不确定度,可根据溯源证书
给出的不确定度值评定。
核素137Cs 活度的不确定度为3.0%,包含因子k=2,换算为绝对量时乘上相应的
活度9253Bq,即得:
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u(Ai)=3.0%×9253/2=142.85(Bq)
D.4 合成标准不确定度的计算
D4.1 灵敏系数
对测量模型求偏导得灵敏度系数计算公式如下:
i i N A
R
c
1
1
(D-2)
b i D A
R
c
1
2
(D-3)
3 2
i
i bi
i A
N D
A
R
c
(D-4)
D4.2 标准不确定度汇总表
标准不确定度汇总表见表D.2。
表D.2 标准不确定度来源及数值汇总表
序号输入量分类不确定度来源标准不确定度u(x) 灵敏度系数c(x)
1 Ni A 仪器读数重复性5.27 s-1 0.00011
2 Nbi A 仪器本底读数重复性0 -0.00011
3 Ai B 参考源核素142.85Bq -0.0000016
D4.3 合成标准不确定度计算
各种来源的不确定度相互独立,按合成公式,输出量ηi 的合成不确定度为:
0.000623 2
3 i
2
2 b
2
i 1 i uη c u N c u N c u A
D.5 相对扩展不确定度
根据计算公式,输出量ηi:
JJF(鄂)167- 2025
20
0.015
i
b
i A
N N
i
取包含因子k=2,被校准仪器响应Ri 的扩展不确定度Urel( ηi)为:
8.3%
i
i
rel i A
uη
U η k
碘化钠谱仪活度响应测量结果的扩展不确定度为:
Urel=10%, k=2
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