示踪核素比活度在其不确定度范围内的变化对CIEMAT/NIST方法测量结果的影响

在中国计量科学研究院电离辐射研究所的双管符合液闪分析仪上,开展放射性医用核素⁹⁹Tc^m比活度的实验测量,并深入研究CIEMAT/NIST方法中由于示踪核素³H比活度自身不确定度对实验结果带来的影响。实验结果表明,液闪系统的通用曲线（自由参数随淬灭指示参数tSIE变化的曲线）对示踪核素比活度较敏感,进而会影响到被测核素⁹⁹Tc^m的探测效率和比活度测量值。对于采用扩展不确定度为3%的³H示踪核素,当其比活度在其不确定度范围内发生变化时,最终测量得到的⁹⁹Tc^m比活度有近1%的变化。     

TDCR法测量氚水活度比对

本文介绍了国防科技工业电离辐射一级计量站与中国计量科学研究院电离辐射所进行的氚水比对实验。详细说明了比对采用的2套液闪TDCR装置的结构以及电子学线路组成。对比对方法、比对结果以及不确定度评定进行了说明。通过比对室验,验证了2套TDCR装置测量结果的一致性。比对结果表明,国防电离辐射一级计量站与中国计量院电离辐射所氚水比活度测量结果偏差为0.24%。     

液闪三双符合比方法测量~(99)Tc放射性活度

液闪三双符合比(TDCR)方法采用3个光电倍增管对称放置的液闪计数器,利用三管符合和三对两管符合的计数计算液闪探测效率,从而得到放射性活度,不需要使用标准源对仪器进行效率刻度,是一种放射性活度绝对测量方法。由于具有无自吸收、制源简单、操作简便、一致性好等优点,已广泛应用于纯β衰变核素放射性活度的测量。介绍了液闪TDCR方法的基本原理和液闪TDCR活度测量装置,并绝对测量了纯β衰变核素99Tc放射性活度,测量不确定度小于0.3%。     

液闪TDCR方法测量55Fe核素活度

为准确测量⁵⁵Fe核素活度,本研究采用液闪三双符合比(Triple-to-double Coincidence Ratio,TDCR)方法,首先根据⁵⁵Fe的核衰变与原子壳层数据,应用随机原子重排模型计算得到⁵⁵Fe在闪烁液中的电子沉积谱,其次基于自由参数模型计算单能电子在液闪中的计数效率,然后对所有沉积电子的效率进行求和得到⁵⁵Fe的总效率曲线,最后通过实验测量TDCR值,并结合总效率曲线导出实验计数效率,从而实现⁵⁵Fe活度的绝对测量。实验观测到光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)量子效率非对称效应,各样品的修正因子在1.001～1.005之间。⁵⁵Fe比活度测量结果为94.15 kBq·g-1,相对标准不确定度为0.45%。结果表明：液闪TDCR方法测量⁵⁵Fe可得到较低的相对标准不确定度。液体闪烁计数器对⁵⁵Fe具有较高的探测效率,两管符合逻辑相加效率达到63%以上。考虑PMT量...     

液闪TDCR测量装置研制

介绍了新建液闪活度绝对测量装置,该装置应用液闪三管两管符合比（TDCR）测量原理对β放射性核素活度进行测量。装置由3个光电倍增管及自制的散焦分压线路组成。通过改变光电倍增管的聚焦来改变探测效率,测量了³H放射源活度并进行了不确定度分析及讨论,TDCR测量结果与标定值在0.9%内符合,合成标准不确定度为0.6%（k=1）。     

Hidex 300SL液闪装置测量低水平氚水活度的参数优化

Hidex 300SL是基于三管符合计数/两管符合计数(TDCR)方法绝对测量低水平氚水活度的液闪装置。本工作基于该装置对标准非淬灭氚水样品进行测量研究,明确了系统的探测效率与TDCR的关系;讨论了该装置的测量模式、符合时间等参数对计数率、衰变率和TDCR的影响;并对仪器的运行参数进行选择优化,在"H-3"测量模式及35ns的符合时间窗下,系统对3 H的探测效率达73.2%,衰变率稳定性好于0.47%;最后对空气本底样品进行测量,评估了该装置对氚水样品的探测下限,为后续环境低水平样品的精确测量提供有益参考。     

液闪计数中活度标准化的TDCR方法

本文描述液体闪烁计数中放射性活度标准化的一种新方法。该方法以三重对两重符合计数率之比(TDCR)作为效率变化的参量,外推符合计数率曲线到TDCR=1,直接地得出样品活度的接近值。文中给出它的原理、效率计算和理论不确定度估计。对氚水的测量,在NBS标称值的总测量不确定度±0.63％内一致。     

氚气标准源活度浓度测量不确定度分析

氚气标准源的活度浓度量值对于氚活度浓度监测与校准的溯源非常重要,对于氚气活度浓度的测量,通常采用长度补偿法,本研究基于内充气正比计数器测量氚活度浓度的方法,对测量结果不确定度的来源进行了分析,并给出了评定结果。氚活度浓度的不确定度主要来源于本底与计数的统计涨落、体积测量、死时间修正、壁效应修正、以及测量重复性与稳定性。结果表明,对于7×10³ Bq/L的氚气标准源,其活度浓度测量结果的合成标准不确定度u_c=1.6%。     

TDCR液闪分析仪Hidex300SL和SIM-MAX LSA3000在 β 核素测量中的性能比较

本实验通过对不同活度样品的测量比较了两台TDCR液闪分析仪(Hidex 300SL和SIM-MAX LSA3000)在性能上的差异。结果表明:SIM-MAX LSA3000的本底和最小可探测活度更低,在低活度样品的测量上占有优势;用TDCR淬灭校正法对常规活度样品进行测量,两台液闪分析仪测量误差都小于1.5%,不确定度(k=2)小于2%,准确性均良好。对于计数率大于1×10⁵ cpm的高活度的样品,两台液闪分析仪的测量结果均偏大,但SIM-MAX LSA3000偏大更加明显。     

液闪绝对测量方法

文章介绍了新建液闪绝对测量装置。该装置应用TDCR原理,对纯β放射性核素活度进行绝对测量。对装置电子学线路进行详细说明,描述了多路符合插件的原理,简要介绍了探测器结构。应用该装置对~3H活度进行测量,测量结果的不确定度达到0.6%(k=1),三种统计模型的计算结果与放射源标称值均在0.9%以内符合,实现了系统在绝对测量中的应用。     

符合效率外推法绝对测量131Xem活度

放射性气体氙是全面禁止核试验条约组织重点关注的监测对象,准确测量放射性氙的活度是其中的难点之一。本文详细介绍了β-γ符合效率外推法测量放射性核素活度的原理和方法,使用该方法绝对测量了¹³¹Xe^m活度,测量不确定度为0.3%(k=1)。根据外推法原理推导了参数法测量¹³¹Xe^m活度的计算公式,外推法与参数法活度结果相差2.0%。实验中同时用HPGe γ谱仪对¹³¹Xe^m进行了活度比对测量,其结果与符合外推法测量结果相差2.7%,二者结果在置信水平(k=1)区间范围内一致。以上结果表明,β-γ符合效率外推法显著提高了¹³¹Xe^m活度测量的准确度。     

液闪计数器效率的理论计算

采用CIEMAT/NIST程序及自编程序两种方法对液闪测量效率进行理论计算。用这两种方法拟合了³H效率与¹⁴C效率曲线,并与实验测量结果进行比较。在效率较低时,得到了较为一致的结果。     

Determination of the Be half-life by multicollector ICP-MS and liquid scintillation counting

A new method was designed and used for determining the half-life of the isotope ¹⁰Be. The method is based on (1) accurate ¹⁰Be/⁹Be measurements of ⁹Be-spiked solutions of a ¹⁰Be-rich master solution using multicollector ICP mass spectrometry (MC-ICP-MS) and (2) liquid scintillation counting (LSC) using the CIEMAT/NIST method for determining the activity concentrations of the solutions whose ¹⁰Be concentrations were determined by mass spectrometry. Important requirements for the success of this approach (a) was the previous coating of glass ampoules filled for counting experiments with ⁹Be, thereby reducing the risk of the adsorptive loss of ¹⁰Be; (b) the removal of Boron from solutions to be measured by MC-ICP-MS by cation chromatography without the introduction of mass fractionation and (c) the accurate determination of the mass bias of ¹⁰Be/⁹Be measurements by ICP-MS which are always affected by the space-charge effect. The mass bias factor was determined to be 1.1862 ± 0.071 for ¹⁰Be/⁹Be from careful fitting and error propagation of ratios of measured Li, B, Si, Cr, Fe, Cu, Sr, Nd, Hf, Tl and U standard solutions of known composition under the same measurement conditions. Employing this factor, an absolute ¹⁰Be/⁹Be ratio of 1.464 ± 0.014 was determined for a first dilution of the ¹⁰Be-rich master solution. This solution is now available as an absolute Be ratio standard in AMS measurements. Finally, a half-life of (1.386 ± 0.016) My (standard uncertainty) was calculated. This value is much more precise than previous estimates and was derived from a fully independent set of experiments. In a parallel, fully independent study using the same master solution, Korschinek et al. [35] have determined a half-life of (1.388 ± 0.018) My. The combined half-life and uncertainty amounts to (1.387 ± 0.012) My. We suggest the use of this value in nuclear studies and in studies that make use of cosmogenic ¹⁰Be in environmental and geologic samples.     

符合效率示踪法测量99Tc活度

利用⁶⁰Co作为示踪核素,采用4πβ-γ符合法绝对测量了示踪核素⁶⁰Co溶液和⁶⁰Co+⁹⁹Tc混合溶液的比活度,采用效率示踪法计算得到被示踪核素⁹⁹Tc溶液的比活度,最终标定⁹⁹Tc溶液的比活度为(70.8±1.8)Bq•mg^-1（k=2）,满足计量保障要求。     

β-γ符合效率外推法绝对测量133Xe活度

放射性气体氙监测是全面禁止核试验条约国际监测系统关注的重点之一,准确测量放射性气体氙活度是其中的难点。本文详细介绍了β-γ符合效率外推法测量放射性核素活度的原理和方法,并绝对测量了¹³³Xe活度。结果表明,β-γ符合效率外推法作为一准确度较高的放射性核素活度绝对测量方法,可应用于气体放射性核素的活度测量;为提高测量准确度,可通过减小气体自吸收效应提高β探测效率。     

符合法原理及其在活度测量中的应用

通过对具体事例分析,概括出符合法的基本原理,并提出了理论上符合方法应遵守的条件。分析和解释放射性活度绝对测量中效率曲线变化的原因、死时间在符合测量中的影响程度等重要问题,为符合法绝对测量放射性活度提供了理论基础。