就地HPGeγ谱仪的刻度及应用

介绍了用于就地测量γ谱仪的刻度方法和技术,对一台可携式HPGeγ谱仪进行了刻度。给出了该谱仪用于就地测量的放射性核素比活度刻度因子(N_f/A)和空气吸收剂量率刻度因子(N_f/D),对刻度因子的不确定度进行了估计。在核设施周围环境中进行了就地测量并与其它方法的测量结果进行了比对。     

就地HPGeγ谱仪的刻度及应用

介绍了用于就地测量γ谱仪的刻度方法和技术,对一台可携式HPGeγ谱仪进行了刻度。给出了该谱仪用于就地测量的放射性核素比活度刻度因子(N_f/A)和空气吸收剂量率刻度因子(N_f/D),对刻度因子的不确定度进行了估计。在核设施周围环境中进行了就地测量并与其它方法的测量结果进行了比对。     

核设施退役γ源项现场测量技术研究(英文)

非破坏性分析技术(NDA)是核设施退役特性调查中的重要技术之一。就地γ谱仪是一类可专门用于核设施建筑物和现场清污测量、放射性污染源项调查的NDA装置,其探测器必须进行合适的校准。报告给出一种新的用于核设施退役中放射性非破坏性测量的就地HPGeγ谱仪探测器的校准技术,即蒙特卡罗方法模拟计算校准技术。采用校准了的一台就地HPGeγ谱仪对中国原子能科学研究院的核设施/实验室的不锈钢管和不锈钢罐进行了现场就地测量分析,同时取样进行实验室样品分析;还对核工业航测遥感中心的大体积辐射模型(铀、镭、钍)进行了就地测量分析。就地测量结果与实验室样品分析结果及大体积辐射模型标称值的相对偏差小于±45.0%。     

环境电离模型辐射体源放射性核素活度浓度的HPGe γ谱仪就地测定

本工作建立了由圆柱型环境电离模型辐射体源发射的γ光子进入HPGe γ谱仪晶体发生相互作用以及γ光子能量沉积的物理数学模型,自编了蒙特卡罗(MC)模拟软件GED8.FOR;模拟计算了一台便携式就地HPGe γ谱仪(54.8 mm×57.9 mm,ε=30.3%,FWHM=1.71 keV)就地测量模型辐射体源内放射性核素活度浓度的校准因子.利用该谱仪对核工业放射性勘查计量站的圆柱型环境电离模型辐射体源内放射性核素活度浓度进行了就地测量分析,分别测得10个模型辐射体源内放射性核素(238U、226Ra、232Th和40K)的活度浓度值,并与上述模型辐射体源的取样分析结果进行比较.对各模型辐射体源内的主导放射性核素(即所掺矿粉且含量较高的核素)而言,两种方法的结果在±6.2%的偏差范围内吻合;对于非主导放射性核素偏差较大的原因进行了分析.     

一种就地HPGe γ谱仪校准系数的计算研究

用蒙特卡罗和解析计算相结合的方法,计算研究了一种就地HPGeγ谱仪对土壤中的天然和人工放射性核素的响应问题,考虑实地测量中车辆的影响和土壤中核素的不同分布,得出了谱仪的全能峰计数率与土壤中不同核素比活度间的关系(即校准系数)。     

就地HPGeγ谱仪测量隧道空气中氡平衡因子技术研究

对就地HPGeγ谱仪测量隧道空气中氡平衡因子的方法进行了研究.就地HPGe γ谱仪可直接测量隧道中214Pb(或214Bi)的特征γ射线,其计数来自于空气与岩石中214Pb(或214Bi)的贡献.利用214Pb(或214Bi)不同能量特征γ射线的计数率及其效率转换因子建立方程组,并采用期望最大(EM)算法对方程组进行求解,得到空气中214Pb(或214Bi)的活度浓度.218Po无法通过就地HPGeγ谱仪直接测量,但可通过214Pb的活度浓度计算得出.在一常年封闭的隧道中连续测量24h,按不同时长获取8个能谱,分别计算出不同时段空气中214Pb和214Bi的活度浓度,由此计算出218Po的活度浓度,并得到隧道空气中氡平衡因子.通过对测量结果的验证认为该方法是可行的.     

就地HPGeγ谱仪校准系数的蒙特卡罗计算

本文采用蒙特卡罗方法和技术，建立了用于环境测量的就地ＨＰＧｅγ谱仪对点源的全能峰探测效率因子和角响应校正因子的ＭＣ计算数学模式，进而利用Ｂｅｃｋ公式，给出了理论计算就地ＨＰＧｅγ谱仪测量土壤中天然和人工放射性核素的比活度校准系数及其地面上１ｍ高处的空气吸收剂量率校准系数的方法。     

圆柱体模型放射性核素比活度的HPGeγ谱仪就地测定

本工作采用一台便携式HPGeγ谱仪系统,对核工业航测遥感中心二级放射性计量站的地面圆柱体放射性模型（φ220cm×60cm,以下简称圆柱体模型）的放射性核素比活度进行了就地测量分析。 谱仪系统采用美国ORTEC公司生产的GHX-20190-P-LP型 HPGeγ探测器,其晶体几何尺寸为φ54.8mm×57.9mm,相对探测效率ε=30.3％,对60Co　1.332 5 MeV的能量分辨率FWHM     

反符合法测量152Eu放射性溶液的活度

¹⁵²Eu的衰变纲图复杂,包括72.1%的EC衰变和27.9%的β-衰变,衰变子体退激过程中又放出140多条γ射线,其中,12条能量处在122~1408keV之间,是主要γ射线。¹⁵²Eu常用于HPGeγ谱仪能量校准和效率校准等,¹⁵²Eu的放射性活度准确测量极为重要。本工作利用4πβ(PPC)-γ(HPGe)反符合测量装置对¹⁵²Eu的活度进行绝对测量,并与4πβ-4πγ符合效率外推法和HPGeγ谱仪、4πγ高气压电离室测量的结果进行了比较。这几种方法的测量结果在不确定度范围内一致。     

HPGeγ谱仪110mAg符合相加修正因子实验测定与拟合计算

本文介绍了广东省环境辐射研究监测中心(GERC)辐射分析室用实验方法测定三台不同效率的HPGe γ能谱仪^110mAg符合相加修正因子的结果,并依据其中一台谱仪的实验结果进行数据拟合,得到^110mAg 657．76keVγ射线符合相加修正因子c与^137Cs 661．66keV γ射线效率的函数关系。利用这一函数关系,得到另外两台γ谱仪的c的计算值,与其实验值相比较,最大相对偏差为6．4％。同时,还使用广东大亚湾核电站环境实验室的部分数据,对此拟合函数进行了验证,相对偏差在6．2％以内。     

KCl校准溶液中~(40)K活度浓度的定值方法

水下就地γ谱仪的探测效率校准,要用到大体积液体~(40)K放射源。该放射源是通过在大体积水箱中配置KCl溶液制作而成。溶液活度浓度的准确定值是进行探测效率校准的基础。使用HPGe探测器进行取样能谱测量实验,并给出了KCl校准溶液活度浓度定值的质量丰度法、实验效率外推法、实验和MC模拟相结合法、半经验公式法等实用方法。     

基于高纯锗探测器的核电厂一回路系统辐射源项就地γ谱测量

针对核电厂一回路系统管道内壁沉积的腐蚀活化产物,开展γ辐射源项就地测量技术研究。基于高纯锗探测器开发了辐射源项就地测量系统(Sterm-HPGe),利用蒙特卡罗软件进行了无源效率刻度,并开展了实验室效率验证工作。在300~1 408 ke V能量范围内,HPGe探测器在无准直器屏蔽和有准直器屏蔽情况下,点源全能峰效率计算值与测量值的相对偏差分别在±5%和±10%以内。测量系统在我国压水堆核电厂进行了现场应用,能够较准确地测量出管道内60Co、58Co、110mAg等典型沉积核素的源项活度,管道表面剂量率的计算值与测量值的相对偏差一般在±40%以内。     

地形对车载就地HPGe γ谱仪测量结果的影响

本文简要描述了车载就地HPGe γ谱仪实际测量结果受几种地形影响的程度。以^137Cs测量为例,通过Beck公式计算,经理论模型的近似估算,得出了现场几种不同地形影响下的比活度计算值与测量结果的相对偏差。结果表明,在本文给出的三种地形(台阶、冲沟和山包)条件下,假定^137Cs在土壤中均匀分布,当测量高度为4m时,地形对就地HPGe γ谱仪测量结果的影响小于20％;随探测器距地面高度增加,测量结果受地形的影响将减小。     

几套就地HPGe γ谱仪系统的死时间修正

用强源干扰法实验研究了几套就地HPGeγ谱仪系统的死时间修正问题,得到了在不同百分死时间下的修正因子,拟合获得了修正函数,并与谱仪系统的自动修正结果进行了比较分析。结果显示:在实验所控制的死时间范围内,死时间与修正因子间呈线性关系;谱仪系统自动修正结果与实验修正值间的最大相对偏差小于4.4%。这说明,在1.13%～52.95%死时间范围内,这几套谱仪系统的死时间自动修正结果是准确的,也表明现代γ谱仪系统死时间修正技术是有效的,可应用于数据分析中。     

惰性气体流出物离线监测仪的三种效率校准方法研究

介绍了3种替代的效率校准方法,并分别用它们计算1台HPGe谱仪测量1枚等效气体源时的探测效率曲线。蒙特卡罗（MC）法建立的探测器模型中所用尺寸参数为厂商提供的值,其计算结果不可靠,与实验值的最大相对偏差达130%。数值积分法和代表点法皆用了1枚多γ核素标准点源,同时还借助了MC模拟计算。当γ射线能量在60～1 836 keV范围时,代表点法计算结果的相对偏差≤±6%,数值积分法计算结果的相对偏差≤±4%,这两种方法均能满足现场工作对不确定度的要求,其中代表点法更易实施。     

干扰核素对便携式HPGeγ谱仪全能峰效率的影响

采用~(152)Eu点源作为干扰核素,模拟高本底复杂环境对~(57)Co、~(133)Ba低能核素全能峰效率的影响。用高、中、低能三种点源在距离便携式HPGeγ谱仪探头25 cm处,以不同次序叠加测量,分析所得全能峰效率与其单独放置时测量结果的相对偏差,并与固定式HPGeγ谱仪测量结果进行比较。结果显示:~(152)Eu点源对~(57)Co和~(133)Ba主要能量峰效率的影响量最大为7.1%,最小为1.3%;在三种特定叠加次序下,各能量峰效率的平均相对偏差均在4%以内。且与固定式HPGeγ谱仪测量结果一致。     

锗γ谱仪~(110m)Ag657.8 keVγ射线符合相加修正因子与~(137)Cs效率的相关性

本文主要介绍获得HPGeγ谱仪对110mAg 65 7.8keVγ射线符合相加修正因子c与137Cs全能峰效率ε的拟合直线回归方程的方法、结果及其验证。用标准110mAg和标准137Cs水溶液 ,各分别制成70mm 1 0个不同高度 ( 5～ 5 5mm)并保持相同活度的掺标源 ;根据137Csγ射线能量与110mAg的 65 7.8keV十分接近 ,利用在HPGeγ谱仪表面测量 1 0个110mAg掺标源 65 7.8keVγ射线的净计数率n和 1 0个137Cs掺标源的探测效率ε的实验数据 ,计算不同源高度的c和ε,经拟合计算得到c =1 .1 1 1 +7.45 4ε(R2 =0 991 5 )。在与其他方法获得的c的比较和在比对 (灰样 )测量的应用中均获得较满意的结果 ;本拟合方程在一定的误差范围内 ,可以用到其他基质样品和其他HPGeγ谱仪上     

用反符合方法测量131I和133Ba的比活度

¹³¹I是核医学应用中较为重要的核素之一;¹³³Ba是1种电子俘获核素,对HPGeγ谱仪能量刻度和效率校准具有重要意义。利用4πβ(PPC)-γ(HPGe)反符合测量装置对上述两种核素的活度进行了反符合测量方法研究,所得到的比活度测量结果分别为1794.8（1±0.6%）kBq•g^-1（k=1）和502.8•（1±0.6%）kBq•g^-1（k=1）,与归一到相同参考时刻4πβ(PC)-γ(NaI(Tl))符合效率外推法的测量结果1797.6（1±0.5%）kBq•g^-1（k=1）和504.9（1±0.6%）kBq•g^-1（k=1）均在不确定度范围内一致。     

γ能谱-剂量转换法测量环境辐射剂量

采用HPGe谱仪测量γ射线能谱,通过一系列的方法实现对剂量率的精确测量。选择多个标准点源对一台HPGeγ谱仪进行能量与效率刻度,并求解得到G函数的具体形式,并在~(137)Csγ标准剂量辐射场中进行刻度与测量。实验结果表明:采用该方法在实际环境中的测量结果与剂量率仪的测试结果的最大误差为±14%。利用环境能谱测量得到环境辐射剂量是一种可行有效的方法。     

点源模型刻度就地谱仪角度修正因子影响研究

对于核与辐射事故应急,就地谱仪现场监测辐射事故污染的程度和范围,利于现场指挥快速科学决策。应急准备的一项重要工作是就地谱仪准确校准角度修正因子及其相对偏差及其海拔高度适宜性。采用MCNP模拟计算和试验校准,建立一种就地P型高纯锗谱仪探测器模型。根据就地谱仪校准角度修正因子的点源模型,理论计算其初级γ射线注量率和MCNP模拟计算探测器高度1 m、2 m、3 m、11种入射角和11种γ能量的点源探测效率,以及500 m、2 261 m、3 650 m海拔高度,探测器高度1 m、11种入射角、3种γ能量的点源探测效率和初级γ射线注量率,进而分析其角响应因子、角度修正因子和相对标准偏差。研究结果表明,点源距离大于1 m情况下,其角响应因子和角度修正因子相对标准偏差小于4.35%;海拔高度500～3 650 m情况下,其角响应因子和角度修正因子相对标准偏差小于1.2%;其角度修正因子是能量的自然对数的分段函数,在120～3 000 keV为线性函数,在45～120 keV为指数函数。