放射性气溶胶监测仪准直器优化设计

基于反符合钝化注入平面硅(PIPS)探测器设计一个合适的准直器,降低低能α粒子对β粒子计数的影响。利用Geant4软件模拟反符合PIPS探测器添加准直器前后不同能量的α粒子和β粒子探测效率,结果表明,添加准直器后α探测效率降低约18%,β能量大于0.65 MeV时,添加准直器后的β探测效率降低约0.5%。利用²⁴¹Am标准面源对反符合PIPS探测器添加准直器前后的探测效率进行实验测量,发现与理论计算的探测效率吻合好,可去掉约95%的能量小于3 MeV的α粒子。准直器可应用在气溶胶监测仪需要准确区分α粒子和β粒子计数的场合。     

一种非采样式大气放射性监测方法研究

为更有效地监测、评估核事故后放射性核素泄漏水平和泄漏范围,探讨了一种非采样式大气放射性监测方法,并评估了该测量方式的可行性与探测下限。针对空气分布范围过大的特点,该方法首先利用MC方法模拟了小范围空气内的探测器响应,然后利用理论分析得到的探测器响应随空气范围变化关系,将MC计算结果外推到无限大空间范围内。结果表明:将探测器直接对着空气测量是可行的。该测量方式能够用来鉴别核素,具有测量范围大,探测下限低的特点。     

用于测量放射性气溶胶β射线的Phoswich探测器的蒙特卡罗模拟

描述了用于β放射性气溶胶放射性活度测量的Phoswich探测器的蒙特卡罗模拟.Phoswich探测器由塑料闪烁体和BGO无机闪烁体组成,应用Geant4蒙特卡罗程序,对不同入射粒子在塑料闪烁体和BGO内的能量沉积与衰减特性进行了数值模拟计算,去除α射线和γ光子的影响后,得到能用于放射性气溶胶的β放射性活度测量的Phos...     

蒙特卡罗方法在CZT探测器测量乏燃料组件燃耗中的应用

利用碲锌镉（CZT）探测器组成的γ谱探测系统是一种测量乏燃料组件燃耗的较有效的方法。本文利用蒙特卡罗方法,借助于Geant4软件包计算在两种测量方式、多个准直高度条件下组件中¹³⁷Cs和¹³⁴Cs的全能峰探测效率,对测量结果的正确评价分析具有一定意义。另外,采用偏倚抽样方法确定源粒子发射方向,极大提高了CZT探测器全能峰探测效率。     

海水放射性监测装置研制及初步测试结果

日本福岛核事故向海洋释放了大量的放射性核素,海洋放射性监测开始受到关注.研制了一套基于NaI(T1)闪烁体的海水放射性监测装置,对此装置的性能进行了模拟计算和初步测试.模拟计算结果表明,装置对137 Cs全能峰探测效率为2.17×10-5cps/ (Bq·m-3).通过实际刻度实验,本装置对137Cs全能峰探测效率为2.27×10-5cps/(Bq·m-3),与模拟结果符合较好.用该装置在福建沿海海域进行了水下测试,测量得到海水本底谱,利用该本底谱计算得到本装置对海水中的137C8的最小可探测活度约为580 Bq/m3.实验结果表明本装置可有效地应用于海洋放射性日常监测和事故状态下的核污染监测,并给出了本装置的后续改进方法.     

长寿命α放射性气溶胶监测方法测量灵敏度估算

放射性气溶胶监测方法主要有假符合法和能谱法, 能谱法又有超道补偿和双道补偿2种方式。本文对这3种监测方法的测量灵敏度进行分析和估算。     

SAND-Ⅱ和RDMM解谱及其蒙特卡罗误差分析

本文简述了SAND—Ⅱ和RDMM解谱方法原理;并以SAND—Ⅱ为例详细讨论了用蒙特卡罗方法进行解谱误差分析的一般步骤;简介了NFM-HSE程序和NFM—HRE程序的功能。     

双通道人工放射性气溶胶监测系统设计

人工放射性气溶胶的监测环境较为复杂,有时甚至要在地下洞库、坑道或地下核设施测量,其环境中氡及其子体产物的浓度高达10~3-10~4 Bq·m~(-3)。在高氡钍环境下,氡钍能峰拖尾导致其放射性计数影响了人工气溶胶道址计数,进而影响人工放射性气溶胶的探测下限。本文研制了一种适合在高氡环境下工作的常压、真空双通道人工气溶胶监测仪。虽然常压测量通道测量准确度较差,但响应速度快,可以弥补真空测量通道测量准确但响应速度慢的缺点。本仪器对大气环境中钚、铀气溶胶检测的响应时间快,在有人工核素泄露的情况下最快30 min内可以得到测量结果,理论探测下限可达到10~(-4)-10~(-3) Bq·m~(-3),可验证探测下限为铀0.1 Bq·m-3、钚0.02 Bq·m~(-3),适用于各类需要对人工核素进行无人监测的高氡环境场所。     

大气中放射性气溶胶的监测和评价

就大气中放射性气溶胶的监测中的采样、测量等环节中值得注意的问题展开讨论,提出解决办法.并对如何分析和评价大气中放射性气溶胶对公众健康造成的吸入有效剂量作了讨论,可为进一步做好气溶胶监测和评价工作提供参考.     

用于海水放射性监测的船载装置的研制

结合我国核电发展需求,研制出了一套船载海水放射性监测报警装置。该装置能快速有效监测到监测船驶过海域的海水放射性超标事件并给出报警信号,解决了现有监测方法中采集水样送回实验室分析造成大量时间消耗的问题。从测量船驶入超标海域算起,平均仅需约6.5 min就会报警,监测20 min漏报警概率低于1%。该报警装置测量耗时短、监测频率高、实时性强,能为及时发现事故、启动应急预案争取宝贵的时间,将为我国核电海域的放射性监测发挥作用。本报警装置还兼有活度测量功能,对海水样品测量1 h,137Cs的MDA达0.15 Bq/L。以"报警"为指导思想,摆脱了以"探测"为中心的传统观念,对报警概率、误报率与测量时间、报警阈值一并进行调整和权衡,提出了一套行之有效的报警参数设计方法,对于今后其它需要在短时间内报警的探测装置的设计,都可以提供借鉴。     

某核燃料研制中心放射性气溶胶中铀氧化物成分比例分析

对某核燃料研制中心放射性气溶胶中铀氧化物成分进行了分析,得出气溶胶中铀氧化物主要为U3O8、UO2,二者占该研制中心大厅气溶胶中U总量的92％,同时提出了一点辐射防护方面的建议。     

三门核电放射性气溶胶内照射防护

分析了三门核电放射性气溶胶的潜在来源,介绍了放射性气溶胶的监测方案及方法,在对工作场所气溶胶污染水平进行监测和对人员可能接受的放射性物质的摄入量进行评估之后,提出了放射性气溶胶内照射的防护措施和建议。     

Monte Carlo模拟研究γ射线密度计的辐射剂量场

辐射防护是核技术应用的一个重要方面.本文以γ射线密度计为例,介绍了Monte Carlo方法在辐射防护设计中的应用.我们根据实际系统建立模型,在此基础上模拟了1600型挖泥船γ射线密度测量系统周围环境的泄漏辐射剂量场,为系统的防护设计提供理论指导.研究结果表明,在正常工作状态下,1600型γ射线密度测量系统的安全性达到了国家标准的要求.在管道吸空时辐射泄漏较严重,最严重的地方位于以探测器为中心、半径小于5 cm的小块区域内.在此区域外泄漏的辐射急剧减少,25 cm远处下降到国家标准规定的允许上限值.进一步的研究表明,在探测器后面增加一块半径为25 cm、厚度为7 cm的钢板将提供安全的辐射防护.     

γ射线泥浆密度测试系统响应特性与灵敏度的Monte Carlo计算

γ射线密度测量系统是基于γ射线透射原理的非接触在线实时泥浆密度计,系统的响应特性与灵敏度是影响测量准确性的主要因数.利用Monte Carlo方法模拟计算了系统的响应特性和灵敏度,研究结果为类似利用γ射线透射原理系统的优化设计提供理论上的指导.     

锗γ谱仪在放射性污染监测中的应用

本文介绍了由于核污染产生的环境放射性样品的采集和制备方法，还介绍了所使用的微机多道分析系统，然后阐述了γ谱测量技术，给出了对污染样品的核素分析实例。     

车载放射性废物体在线监测结果的不确定度评定

基于BECK公式建立了车载放射性废物体在线监测模型,其复杂的测量公式使得公式的求导、各影响因素之间的相关系数难以采用解析计算方法实现,导致利用不确定度传播定律进行不确定度评定存在困难。应用蒙特卡罗不确定度合成方法评价了车载放射性废物体在线监测结果的不确定度,解决了就地γ能谱测量中的不确定度评定问题。其评定流程是首先采用A、B类不确定度评定方法评价各测量参数的不确定度,然后使用蒙特卡罗不确定度合成方法对不确定度分项进行合成。结果表明,241Am测量结果的不确定度<40%(1σ),137Cs、60Co和152Eu测量结果不确定度<34%(1σ)。     

高纯锗谱仪探测效率的实验刻度与MC模拟

利用低本底高纯锗谱仪测量了标准源(~(133)Ba、~(137)Cs和~(60)Co)的各特征γ射线,得到了各特征能量下的探测效率,并通过拟合给出了高能端的探测效率曲线。同时,利用MC模拟工具包Geant4,模拟了各单能γ射线在高纯锗探测器组件中的输运过程,得到了不同能量下的模拟探测效率。比对结果发现:实验值与模拟值能很好地符合,可为开展相关产品的设计和制造提供参考。     

塑料闪烁光纤阵列探测器的结构设计

具有多层阵列结构的塑料闪烁光纤探测器可实现土壤中⁹⁰Sr含量的直接、快速测量,闪烁光纤阵列结构和信号处理方式是提高⁹⁰Sr含量测量精度和抗γ射线干扰能力的关键参数。本文利用蒙特卡罗方法对探测器建模和计算,优化了探测器的结构。推荐的闪烁光纤阵列探测器为5层结构,第4层为厚度不小于6 mm的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）吸收层,其他层为厚度1 mm的双涂层方形塑料闪烁光纤阵列。第1~3层信号符合后输出,可提高探测器对γ射线的甄别能力。     

基于CADMesh的蒙特卡罗自动建模方法及应用

为开展复杂结构场所辐射场蒙特卡罗模拟研究,使用开源的CADMesh接口程序实现一种将三维CAD数据模型导入Geant4的自动建模方法。对某废物处理设施进行自动建模,使用Geant4内建的基于命令的统计功能计算周围剂量当量率分布。将周围剂量当量率分布模拟结果与实际测量结果进行对比,模拟结果在50%误差范围内与实测数据基本符合,初步验证了该自动建模方法的适用性。