放射性核素核查氙归档样品HPGe γ谱仪测量源的制备

惰性气体氙的监测是全面禁止核试验条约(CTBT)放射性核素核查的重要内容。为促进氙监测技术能力的提高,条约组织国际监测系统(IMS)司安装和认证组(ICG)2007年组织了惰性气体氙归档样品在台站和实验室间的传递实验。实验室在采用高纯锗伽玛(HPGeγ)谱法测量分析归档样品中放射性氙同位素活度时,需将样品气体中的氙高效定量转移至HPGeγ测量源盒中。以活性炭低温吸附、高温解吸结合隔膜泵转移的方法进行氙样品的转移,完成了2007年度4个CTBT氙归档样品HPGeγ测量源的制备。采用气相色谱法分析确定了每个样品氙的转移效率,氙的转移效率达约80%。     

井式HPGe探测器测量放射性氙活度方法研究

介绍了用井式HPGe探测器测量氙同位素气体活度的方法.在研制了塑料管型γ源盒和样品转移制源平台的基础上,通过测试CTBT惰性气体氙传递实验比对样品对井式HPGe探测器进行了效率标定.对于133Xe81 keVγ射线,测量24 h,系统的活度探测限达到了10.2 mBq.     

炭纤维底衬不锈钢气体测量源盒的研制

描述了炭纤维底衬不锈钢气体源盒的研制和性能测试过程。在模拟计算气体源探测效率随几何形状变化的基础上,结合实际应用研制了炭纤维底衬不锈钢气体测量源盒,有效减小了源盒底部材质对气体氙同位素低能γ或X射线的吸收。对其进行性能测试表明,源盒在10pa至2.0atm压力范围内气密性良好,可用于气体样品的测量与研究。     

氙同位素活度符合测量中的自吸收效应校正

利用惰性气体氙β-γ符合系统测量不同体积氙样品时,源盒内气体密度不同引起的自吸收效应的大小和校正方法值得研究和探讨.本文采用蒙特卡罗方法模拟计算了该系统在不同氙样品量及真空状态下的探测效率,利用效率比值得到了不同样品量条件下的自吸收效应校正因子.     

CTBT隋性气体氙样品中放射性氙同位素活度测量方法

全面禁止核试验条约(CTBT)将131mXe、133Xe、133mXe和135Xe四种氙同位素作为放射性核素核查的重要监测对象,惰性气体氙采集、纯化和放射性活度测量是其中的重点和难点.介绍了HPGeγ能谱法和β-γ符合法测量惰性气体氙同位素活度的方法,用这两种方法测量加入133Xe的惰性气体样品的结果相差8%,并提出了...     

用于HPGe探测器效率标定的模拟气体刻度源的研制

准确校准测量系统的探测效率是HPGe探测器γ能谱法测量放射性气体活度的关键,放射性气体的半衰期一般较短且样品制备过程复杂,这些客观因素给效率校准工作带来很多不便。本工作提出了模拟气体刻度源的制备方案并进行了实验研究,所制备的模拟刻度源最小基质密度为0.043g/cm3,自吸收的影响小于0.5%。通过与效率参考值的比较表明,模拟气体刻度源的制备方案简单可行,所制备的模拟气体刻度源可代替气体标准源实现气体活度测量中HPGe探测器的效率校准以及探测效率的日常监督。     

放射性核素核查氙总量分析及不确定度评估

氙总量分析是放射性核素核查的重要技术内容。本文针对国际监测系统（IMS）放射性核素台站惰性气体氙取样监测设备归档样品的特点,研究了热导池检测器（TCD）测量氙气体样品的进样条件,建立了实验室测量分析惰性气体样品中氙总量的标准流程及其不确定度评估方法。以国际惰性气体实验（INGE）传递样品的分析为例,评估了样品中氙总量分析结果的相对合成标准不确定度,结果为1.96%。     

放射性氙的探测效率的MC模拟方法

为了满足放射性氙的现场快速测量需求,本文采用基于体素填充的蒙特卡罗方法实现了复杂几何形状的一体化吸附/测量源盒内部的吸附柱中放射性氙同位素的探测效率校准。验证实验结果表明,ULB HPGe探测器对氙同位素探测效率的计算值与实验值的相对偏差小于±8%,说明本文所建立的方法是可行的。     

惰性气体氙β-γ符合测量系统进样装置的研制及应用

介绍了一套用于惰性气体氙β-γ符合系统的进样装置。该装置较好地解决了惰性气体氙β-γ符合系统在进样方面存在的问题,使系统具备了四种氙取样设备归档样品的测试能力,同时还可以进行归档瓶体积和压力的测量,扩展了系统的功能,使系统具备了独立完成氙归档样品现有分析项目的能力。利用该装置准确标定了系统中气相色谱的标准曲线,通过与Agilent6890气相色谱进行测量比对,二者在3%内符合,检验了所标定的标准曲线的准确性。     

内充气正比计数管系统绝对测量^135Xe活度

1996年9月10日联合国大会通过了全面禁止核试验条约(CTBT),稀有气体氙放射性监测是条约国际监测系统中的重要内容,国内外通常采用平面HPGeγ谱仪系统或β-γ符合系统进行监测样品的测量,如何准确刻度系统的探测效率是放射性氙同位素测量的难点.本文阐述了内充气正比计数管系统绝对测量放射性氙活度的原理和方法,在仔细测试内充气正比计数管系统性能基础上,绝对测量了135Xe活度,测量结果为38.87(1±1.0%)Bq/ml.实验证明用内充气正比计数管测量惰性气体氙的绝对活度是可行的,可为放射性核素实验室探测系统提供准确的绝对刻度标准.     

HPGe环境放射性测量中样品盒形状选择与样品质量的关系

在环境样品放射性比活度测量中,放射性水平低,提高探测效率显得尤为重要。选择样品盒几何形状对提高探测效率具有明显的效果。论文利用MCNP程序模拟计算方法,得出了在HPGe探测器测量环境放射性样品中,不同样品质量下,探测效率最大时对应的马林杯样品和圆柱形样品盒几何形状,其结果可为环境样品测量时选取样品质量和样品盒形状提供依据。     

平面型HPGe探测器对空气样品盒的探测效率刻度

通过测量空气样品盒标准源,得到实验室Φ19.5×10 mm平面型HPGe探测器对空气样品盒在30~1 500 ke V能区的全能峰探测效率曲线,并用这条效率曲线对所收集到的碘样品进行活度测量,取得了很好的结果。     

裂变气体核素γ射线效率刻度中的自吸收校正

针对裂变气体核素HPGe探测器效率刻度中的自吸收校正问题,本工作详细描述了源盒、探测器和源物质等计算中需要的参数,按照实际的几何布局建立了HPGe探测器效率的蒙特卡罗计算模型,并编制了相应计算程序。计算模型可靠性得到实验数据的验证,用该模型计算了裂变气体核素在不同源介质下的探测效率,得到了相应的自吸收校正因子。     

133Xe活度浓度的绝对测量

惰性气体氙监测是全面禁止核试验条约（CTBT）国际监测系统（IMS）的关注重点,其中,放射性氙同位素的活度浓度主要采用HPGeγ能谱法和β-γ符合法测量,如何准确刻度系统的探测效率是放射性氙测量的难点。本工作介绍了一种采用内充气正比计数管长度补偿绝对测量放射性氙活度的原理和方法,对¹³³Xe活度浓度进行了绝对测量,其活度浓度测量结果为21.36×（1±1.5%）Bq/mL。     

阱型HPGe探测器的效率标定及符合相加效应校正

阱型HPGe探测器是弱放射性测量的重要设备,由于其探测效率强烈依赖样品的几何形状,一般采用标定刻度系数的方法进行放射性核素活度测量.本文采用多种单能γ放射源标定了阱型HPGe探测器的峰效率和总效率,研究了测量条件下的7射线真符合相加效应,最后用已知活度的60Co、133Ba和134Cs多γ源对标定的峰效率曲线进行了扩展和检验.     

2008年度CTBT惰性气体氙传递样品测量

介绍了禁核试北京放射性核素实验室参加CTBTO组织的放射性核素台站惰性气体氙样品传递实验的情况,详细描述了样品分析的流程、测量设备和分析方法,对实验室和台站结果之间存在差异的原因进行了分析,并讨论了提高惰性气体氙样品测量准确度的方法。     

反应堆惰性气体监测HPGe γ谱仪效率校准

正为准确确定反应堆气态流出物中主要放射性核素的活度浓度,利用研制的模拟气体源对监测用HPGeγ谱仪进行了效率校准。研制的模拟气体源为1L不锈钢外壁马林杯源,基质材料为聚苯乙烯颗粒,基质装样密度为4.1g/L。模拟气体源含8种单能γ射线发射核素,每种核素活度不同,活度范围为5～100kBq,覆盖的γ射线能量范围为59.54～1 836.06keV。经测试,研制的模拟气体源均匀、稳定,满足效率校准需求,其中源均匀性为1.6%。利用研制的模拟气体源校准了HPGeγ谱仪     

γ能谱法测量氙样品的最小可探测活度规律研究

全面禁止核试验条约核查体系中,通过监测大气中放射性氙浓度来识别事件的性质是非常有效的核查手段之一.本文介绍了HPGeγ能谱法测量放射性氙的原理和过程,在分析本底数据的基础上,探讨了氙同位素最小可探测活度MDA的变化规律.     

利用MCNP模拟气体裂变产物混合源的γ剂量率

西安脉冲反应堆辐照铀靶后,抽取Kr、Xe裂变气体,通过活性炭吸附于气体源盒内。HPGe γ谱仪测量源盒内混合气体活度,塑料闪烁探测器测量γ剂量率。将源盒、塑料闪烁探测器的几何结构、材料作为蒙特卡罗程序（MCNP）输入信息,模拟塑料闪烁探测器对源盒中核素活度与其γ剂量率对应关系,结合HPGe γ谱仪所测活度得到剂量率模拟值,结果与实测值偏差小于6%。该工作说明在已知放射源空间结构、放射性核素种类和活度的情况下,采用MCNP模拟计算复杂气体放射源γ剂量率的方法是可行的。     

基于HPGeγ谱仪的土壤样品分析

使用宽能超低本底HPGeγ谱仪,分别采用无源效率刻度曲线法和相对测量比较法对土壤样品中226Ra、232Th、40K、238U的放射性活度进行了测量。通过对计算结果的对比分析得出:在150 keV以上的中高能区无源效率刻度方法与传统相对比较法对相同样品的测量分析结果具有很好的一致性,在无标准源可依或现场测量分析等情况下,无源效率刻度方法是一种比较理想的效率刻度方法。