中子活化与缓发中子法测定岩矿中U、Th、K

石油地质勘探、岩矿成份分析等许多方面,都对天然放射性元素U、Th、K的测定提出     

居室墙体中天然γ核素就地测量技术研究

本文通过理论计算和实验测量的方法,研究墙体中天然γ核素比活度就地测量问题。理论分析了不平衡状态下226 Ra、232 Th、40 K的测量方法,由实验室测量238 U的第1代子体234 Th及通过235 U和238 U的天然同位素丰度比值关系,获得典型居室墙体中235 U对226 Ra就地测量的干扰系数;利用ISOCS无源效率模拟研究了测量时墙体之间的干扰;并研究了砖块形状和墙材原料配比等因素对无源效率刻度的影响。结果表明,235 U对226 Ra就地测量的干扰系数约为0.46;Falcon 5000在居室几何条件下测量单面墙体时,经8mm钨屏蔽后,40 K的干扰扣除系数为0.33;最后分析获得居室墙体中226 Ra、232 Th和40 K就地测量时总不确定度分别为26%、17%和15%,可用于室内环境调查。     

ICP-AES中多重谱线拟合(MSF)扣除光谱干扰法在Th、U测定中的应用

多元光谱拟合(MSF)校正法是一种新的校正多种基体干扰的方法。本工作采用MSF法,有效地校正了大量U基体对微量Th的干扰及大量Th基体对微量U的光谱干扰。对ρ(U)/ρ(Th)=200∶0.1~200∶1.0和ρ(Th)/ρ(U)=200∶0.1~200∶1.0的模拟样品进行测定,在Th波长401.913nm下,200mg/L U中0.1~1.0mg/L Th测定的测量误差为0.33%~4.13%,在U波长409.014nm下,200mg/L Th中0.1~1.0mg/L U测定的测量误差为4%~10%,得到较为满意的测定结果。     

非洲西北部晚元古代火山岩中的铀和钍

非洲西北部晚元古代钙-碱性火山岩经受了低程度变质作用,其U和Th含量变化很大。英安岩和流纹岩的U、Th含量比基性岩要高些,尽管U、Th与SiO_2的相关关系不明显,在酸性岩石中,U和Th与K的关系密切,而且基性和大多数中性熔岩中,这两种元素与惰性的不相容的元素如Zr、Nb、La和Ce有相关关系。酸性火山岩与等量新鲜的近代岩石相比,其U和Th含量较低。如低U/K和Th/K比所示,在这些岩石中U和Th的减少也与K有关。U和Th的减少可能与次生作用有关,这表明非洲西北部的酸性火山岩可能是矿床中放射性元素富集的一个重要来源。     

仪器中子活化法研究核设施周围土壤中的铀、钍、钾

采用仪器中子活化分析方法测定了从中国西南某核设施场区周边采集的150个土壤样品中的U、Th、K含量。样品在中国核动力研究院实验型反应堆活性区孔道辐照,中子积分注量为3×1017/cm2。照射后的样品在相同几何条件下用高纯锗γ射线能谱分析系统测量其γ放射性。用相对比较法,求出待测元素的含量,并用统计理论分析了对照区与异常区土壤中U、Th、K三种元素含量的相关性。结果表明,异常区和对照区的3种元素含量及Th/U比均呈负相关或相关性不强。另外,U、Th在土壤粘粒中的含量较土壤其它组分中的要高,这个趋势U比Th更加明显。     

高分辨率γ能谱测井在污染评价中的应用

具有高纯锗探测器(HPGe)的测井系统能对γ辐射污染和地下的天然放射性核素进行定量评价。该系统正在美国能源部的汉福德基地使用。这里的土壤已被过去的核材料生产溢流的核素污染。 用已知K、U、Th含量的标准模型对该系统进行标定。这样产生了能量在0.1～3MeV范围内的K、U和Th的标定常数和反效率函数。对于人工核素来说,除知道能量和γ射线产生系数外,反效率函数可以针对这些人工γ射线源对系统进行校正,即使它们不在校正模型之中。钢套管和充水钻孔直径的校正也是通过对校正模型的测量得出来的。 钻孔测井提供下列同位素的含量(每克土壤物质的活度):~(40)K、~(226)Ra(通过测~(214)Bi)、~(238)U(通过测~(234m)Pa)、~(235)U、~(232)Th(通过测~(208)Tl)、~(60)Co、~(125)Sb、~(137)Cs、~(152)Eu、~(154)Eu、~(237)Np(通过测~(233)Pa)、~(230)Pu、~(240)Pu和~(241)Am。     

γ能谱法判定地质岩芯样品的岩性

介绍了用γ能谱法测定岩芯中K、U和Th,判别岩样岩性的分析方法。运用逆矩阵法,通过测量标准物质,得到了相应的刻度系数,并据此建立了判别岩样岩性的一些常见岩石和矿物的K、U、Th峰计数率范围。实验中通过对泥岩样品的测量,验证了该方法的适用性和可靠性,并得出泥岩中岩石的颜色越浅,灰质成分含量越高,其放射性强度就越低。     

根据航空伽玛测量特征进行岩石分类

放射性元素的分布合理的分类方法必须考虑Th,U,K元素在火成岩和沉积岩中的分布。在这三种天然放射性元素中含量最高的是K,它主要赋存在碱性长石、云母、石榴石和霞石中。在石英、长石这些主矿物中只有微量的U和Th;但在锆石、独居石、磷钆矿等副矿物的细小晶粒中,U和Th的含量却要高得多。通常,含有大量U和Th的多数矿物是火成岩结晶过程的后期形成的。U,Th和K通常具有相似的地球化学特性。U和Th均为钢系元素,并在化学还原条件下都是四价态;而在氧化条件下U为     

用多元线性回归法计算铀矿样中的U、Ra、Th和K含量

我们用多元线性回归方法计算铀矿样的γ能谱,从而确定了U、Ra、Th和K的含量。和逆矩阵相比,其优点是不需要用纯U、Ra、Th和K标准样来求解响应系数。     

乏燃料后处理厂核材料衡算仿真

为优化乏燃料后处理设施的核材料衡算,寻找核材料衡算不平衡差（MUF）的主要因素,采用基于数值模拟的系统仿真方法,以核材料衡算视角构建乏燃料后处理设施核材料衡算仿真模型。改变模型工艺参数仿真不同规模的后处理设施中各环节核材料的流通量,然后以正态分布随机变量模拟各铀钚衡算测量点的随机误差,将这些带有随机特征的测量值叠加相应测量的系统误差作为核材料的仿真测量值。仿真计算结果表明,1AF中Pu、U含量测量的系统误差的方差分别占整体MUF方差的50%、40%以上,是主要误差来源。1AF的体积测量误差较小,占比MUF方差小于15%。废液中U和Pu含量很低,U和Pu含量测量的误差分别为10%和30%,对MUF方差影响不大,占比MUF方差分别小于3%和1%,废液的体积测量误差较小,占比MUF方差小于1%。U和Pu产品测量误差的方差占比MUF方差界于1AF和废液的测量之间,不是MUF误差的主要来源。     

用高能加速电子束辐照研究细胞色素b_5还原酶的氧化还原反应机制

本文介绍了用高能加速电子束研究细胞色素b_5还原酶的氧化还原反应机制。我们用高能加速电子束照射溶液时产生的水合电子束还原氧化态的细胞色素b_5还原酶,得到了既不是氧化态又不是还原态的新的吸收光谱,从而认为在该酶的氧化态和还原态之间还存在着中间态。     

现代谱估计技术在γ谱分析中的应用

随着计算机技术的发展，数字信号处理技术在γ谱分析中的应用有了可能。本文以ＡＲ模型为例，结合实验结果，叙述了利用现代谱估计技术提取峰位的原理及其分辨重峰的特点。     

基于广义最小二乘法原理的中子能谱解谱程序开发及验证

中子能谱是反应堆的一项重要参数,为验证理论计算,常使用阈探测器活化法对中子能谱进行实际测量。为解决由于活化片数量小于能群数量而引起的解谱问题并获得较高的解谱精度,基于广义最小二乘法原理开发了解谱程序NSAGLS。使用IAEA给出的例题进行了验证,结果表明该程序能够得到正确的解谱结果。该程序可用于反应堆中子能谱的解谱,并能够考虑输入谱、核反应截面及测量活度不确定度信息对解谱结果的影响。     

多道电子束流能谱描迹仪

介绍了用一种多条金属靶传感器测量直线加速器电子束流能谱的方法 ,主要讨论其原理和电路设计时应考虑的问题     

HPGe测量连续硬X射线能谱的解谱方法研究

结合数值模拟得到的单能光子在HPGe探测器上能量响应函数，用改进的剥谱法对测量得到的连续硬X射线能谱进行解谱。扣除测量谱中康普顿、反散射等效应产生的计数对测量能谱的影响，得到了仅反映探测器对光电效应的能量响应的能谱。最后，通过效率修正，完成了测量谱到实际能谱的还原,为连续硬X射线能谱解析提供了可靠方法。     

同时满足反应谱匹配和功率谱密度包络要求的人工时程生成算法

人工时程是核电站反应堆厂房楼层反应谱计算的关键输入数据.采用单组人工时程分析法不仅需要匹配目标反应谱,而且要满足功率谱密度的包络要求.本文提出同时满足目标反应谱匹配和功率谱密度包络要求的人工时程生成算法.该方法在分别与目标反应谱和功率谱密度对应的有效频率带宽内调整傅立叶幅值谱,并通过迭代达到要求.数值算例表明,该算法得到的人工时程在对目标反应谱拟合精度较高的同时,满足对功率谱密度的包络要求.     

基于能谱滤波分离的多谱CT成像方法研究

随着科技的发展,适用于结构分析的传统单能X射线CT成像技术,已不能满足现代工业对物质组分区分与鉴定的功能成像需求。这是由于在X射线CT系统中,现有重建算法的单能假设与CT投影的多谱性不一致,导致CT重建质量差,无法进行组分区分。对此,本文鉴于基于光子计数探测器的能谱分离成像思想,提出了基于能谱滤波分离的多谱CT成像方法,该方法首先通过在X射线发射端加滤波片的方式,实现能谱滤波分离,并通过变能量成像,获得近似单能的递变能量投影序列;然后针对滤波后噪声水平较高问题,利用EM-TV重建算法;实现了多谱CT成像,可满足组分区分的需求。最后通过仿真实验表明,对于密度相近的检测对象,论文方法可以满足组分区分的要求。     

地层元素测井解释方法研究

配合脉冲中子地层元素测井仪的应用,开展地层元素测井解释方法研究,获取地层元素标准谱库,编制地层元素解释软件,解释得到元素产额、干重(不含结晶水的质量百分含量)、矿物组分含量。取芯井对比结果显示,解释结果与取芯化验结果一致性较好,研究结果可为复杂岩性评价、准确计算孔隙度提供数据。     

用于激光产生的高能X射线源能谱诊断的滤片堆栈谱仪的研制

为了诊断基于激光的短脉冲、高强度的高能X射线源能谱特性,本文利用不同材料和厚度的金属滤片和记录介质研制了一套滤片堆栈谱仪。基于Greval算法发展了能谱反解程序,并使用蒙特卡罗程序Geant4模拟得到了谱仪的响应函数。在星光Ⅲ激光装置上验证了谱仪的可靠性,获得了ps激光与固体靶相互作用产生的10 keV~3 MeV轫致辐射能谱,从而验证了谱仪的可靠性。     

基于边际谱的功率谱估计方法

针对传统傅里叶谱估计方法不适合非平稳信号和对短信号谱分析能力弱的问题,提出一种基于边际谱的功率谱估计方法,给出了边际谱的求解过程,证明了边际谱的线性性质,并在与Fourier谱比较的基础上给出了边际谱的物理意义和频率分辨率.详细讨论了谱估计的算法和步骤,并用短信号和非平稳信号进行了仿真验证.理论与仿真结果表明:在短信号...