基于核共振吸收法开展爆炸物检测的原理验证研究

集装箱爆炸物检测是当代全球运输安全领域的重要问题之一,由于运输环境的复杂性,检测和识别过程存在很多困难。特征γ射线共振吸收法被视为最有应用前景的探测方法之一,但目前相关研究的报导较少。以炸药为代表的爆炸物的含N成分浓度通常远高于其他普通材料,因此可通过¹⁴N(γ,p)¹³C反应对9.17 MeV特征γ射线共振吸收测量实现爆炸物的探测。本工作基于北京师范大学2×1.7 MV串列加速器,利用¹³C(p,γ)¹⁴N反应产生的9.17 MeVγ射线,开展了含N化合物三聚氰胺的共振吸收实验研究,并与常规石墨材料进行了比对,得到了含N化合物检测的灵敏度曲线。实验结果表明：该方法可明显观测到¹⁴N特征γ射线的共振吸收现象,从而可有效应用于含N爆炸物的检测,为进一步开展含N液闪探测器的研制奠定了技术基础。     

RBS法测量重元素衬底上轻元素薄靶厚度的方法研究

在核反应实验中,靶厚的精度往往会直接影响实验结果的可靠性。为精确测量重元素衬底上轻元素薄靶的厚度,本文通过卢瑟福背散射(RBS)法,使用能量1.5 MeV的质子束对蒸镀在300 μm厚¹⁸¹Ta衬底上薄⁷⁴Ge靶的厚度进行了测量。RBS法测量结果与称重法相差较小,但信噪比从1∶2 000提升到1∶12,靶厚相对不确定度由10%减少到5%左右。同时采用SIMNRA软件对测量结果进行了模拟验证,模拟能谱与实验能谱符合较好。通过RBS法测量重元素衬底上轻元素薄靶的厚度,尤其当重元素衬底的质量远大于靶物质时,可有效提高测量结果的信噪比及不确定度,为核反应实验的分析提供了较好的依据。