基于Geant4低本底液闪谱仪屏蔽与反符合设计

本文设计了一种较已有低本底液闪谱仪结构更为简单的低本底液闪谱仪,即在谱仪外围布置铅铜屏蔽体,以屏蔽墙体中放射性核素衰变释放出的γ射线,同时采用反符合技术以减少宇宙射线μ子引起的液闪谱仪本底计数。采用Geant4模拟计算了不同厚度的铅铜屏蔽体对墙体发出的γ射线的屏蔽效果,得到了几乎可以屏蔽所有γ射线的屏蔽体最优尺寸。此外,还采用Geant4模拟计算了反符合技术中,闪烁瓶的几种不同摆放方式和反符合闪烁瓶的几种不同尺寸的设计下,反符合技术减少宇宙射线μ子引起的液闪谱仪本底计数的份额,给出了较无反符合设计时μ子引起的液闪谱仪本底计数能减少99%的一种简单高效的反符合设计方案。     

土中几种人工放射性核素γ谱分析的真符合校正研究

用9个“单能”的标准水溶液源，刻度得到有自吸收后的峰效率、总效率。对放置于相对效率100％的HPGe探测器上表面的土壤体源的^60Co、^152Eu和^154Eu真符合相加进行了研究。用校正自吸收后的效率曲线和^60Co、^152Eu、^154Eu标准源测量结果比较，得到^60Co1173和1332keV校正因子实验值分别为1．10和1．14。根据衰变纲图和效率，计算了这3个核素几个典型峰的校正因子，其中^60Co的1173和1332keV因子分别为1．10和1．11。在探测器表面和远距离测量同一强样品，用样品中没有级联相加的核素^137Cs作过渡核素，得到的样品中各核素真符合校正因子与其它方法得到的因子符合得较好。     

锗酸铋晶体作低本底液闪反符合屏蔽的尝试

一、91 言 钻骏铅①二① 晶体是近年来发展的一种无机闪烁体。由于它具有原子序数高、密度大(7.13g/cm’)、不潮解、机械性能坚固以及便于加工等特点,可以制成各种小型化的Y探测器,并具有较高的探测效率。目前在核医学、高能物理和核物理等领域中得到日益广泛的应用。 反符合屏蔽是降低本底的重要手段之一,我们在研制低本底液闪计数器的过程中,曾对多种形式的反符合屏蔽进行了试验比较,结果表明用Nal(TI)晶体作反符合屏蔽能得到最高的指标。然而用Nal(TI)晶体价格昂贵,容易潮解和损坏,也不适于在仪器内部作温度调节的应用。此外Nal(TI)…     

蒙特卡罗方法模拟反符合屏蔽γ谱仪

本文用蒙特卡罗方法模拟反符合屏蔽γ谱仪中γ射线、电子及其二者级联簇射,给出了探测效率、沉积能谱、响应函数和能量分辨。计算结果同实验相符。可为设计反符合屏蔽γ谱仪提供理论数据。     

反符合屏蔽γ谱仪中宇宙线辐射本底的减弱

低水平放射性测量的重要条件,要求探测器的本底较小。在实验室里,本底来源可分为三个方面:探测器及其邻近屏蔽材料的污染;实验室周围环境的射线;宇宙射线。本底要最小,就必须尽力降低这三方面的影响。本工作除在前二者作了努力外,特别在压低宇宙射线本底方面作了细致观察和处理。结果,使得该谱仪的本底成为当前同类谱仪中最低的一个,达到8.7±0.1个/min(100-2000 keV能区)。     

反符合屏蔽4πβ计数器^3He中微量^3H2分析装置

介绍了一种低本底微量气态氚测量装置的结构，性能以及＾３Ｈｅ中微量＾３Ｈ２的分析结果，它具有结构简单，动态精度高等优点，定量测量下限为Ｎ（＾３Ｈ２）／Ｎ（＾３Ｈｅ）〈１０＾－１１。     

液闪分析中闪烁体积对各种核素测定的影响

除了淬灭以外,闪烁体积是影响液闪计数效率的另一个重要因素。采用可区分闪烁体积影响和淬灭影响的实验方法,在两种液闪仪上测定了多种代表性核素。结果表明:在实验淬灭水平范围内,闪烁体积对α粒子和高能β粒子的计数效率影响很小,小闪烁体积测量时的壁效应仅仅影响液闪谱图的形状,对计数效率的影响可以忽略;闪烁体积对γ射线和低能β粒子的计数效率影响很大,相同水平的淬灭对闪烁体积较大样品的计数效率影响较大。在用淬灭校正曲线计算计数效率或用"最优PSA-淬灭指数"曲线设置α/β甄别参数时,为了减小测量误差,不管采用什么淬灭指数,待测样品都需要与淬灭标准样品保持相同的闪烁体积和闪烁瓶尺寸。     

用反符合和热中子屏蔽降低γ谱仪本底

新建的一台反宇宙射线低本底HPGeγ谱仪,在物质屏蔽的基础上采用反符合和热中子屏蔽联合方法,实验研究次级宇宙射线μ子和中子产生的本底。结果表明,反符合屏蔽(塑料闪烁探测器)能大幅度降低μ子产生的本底,还能有效抑制快中子与锗晶体和屏蔽材料非弹性散射引起的本底,100-2000keV能区反符合积分本底抑制系数可达8倍。热中子屏蔽(镉吸收片)的加入可明显降低锗晶体和屏蔽材料热中子俘获产生的本底,使511keV正电子湮灭峰本底的抑制系数由5.8倍提高到20.7倍,100-2000keV反符合积分本底抑制系提高到13.2倍。     

液体闪烁计数器符合电路设计

本文介绍了一种采用集成电路的符合电路,性能稳定、抗过载能力强。比目前已使用的同类线路简单、灵敏度高(0.5mV)且易于维修、调整。     

基于平板型闪烁晶体成像探测器位置刻度系统

对于通过准直方式成像的γ相机,因其闪烁体、位置灵敏光电倍增管（PSPMT）光阴极均具有一定的厚度,以及通过重心法计算位置的方式等原因,造成了γ相机在不对所成图像进行修正的情况下,这些γ图像向中心压缩,即出现边沿压缩效应。为减少和修正边沿压缩效应,本文设计了一套刻度系统。该系统采用逐点扫描探测器表面的办法,获得平板型探测器有效区域内所扫点位置与探测器响应位置的原始信息,得到进入探测器的光子的真实位置与γ相机电路输出信息之间的关系映射,形成用于还原每个进入γ相机有效区域内γ光子的实际位置的查找表,从而有效解决了γ相机成像时无法避免的边沿压缩效应造成的图像畸变。该系统在刻度过程中无需人工干预,自动生成位置查找表,为γ相机小孔成像的图像还原或编码孔成像的图像重建提供了必要条件。     

通过分析放射性核素活度鉴别燃料初始富集度的可行性研究

高温气冷堆核电站示范工程（HTR-PM）的反应堆在达到平衡状态前要经过一个较长时间的过渡过程。该过程中堆芯将装入两类燃料球,它们在设计上只有燃料初始富集度不同。反应堆运行要求在过渡过程中要鉴别出装有低富集度燃料的燃料球,并按其燃耗水平不同将其卸出。本文针对此问题,讨论了通过分析燃料球中放射性核素活度（或其比值）以鉴别两类燃料球的方法。堆物理分析软件和KORIGEN软件针对过渡过程的计算结果初步肯定了该方法的理论可行性,并可看出最有可能的鉴别指征量是¹³⁴Cs活度、¹²⁵Sb与¹³⁷Cs的活度比值和¹³⁴Cs活度与¹³⁷Cs活度平方的比值。     

Development of Migration Prediction System (MIGSTEM) for Cationic Species of Radionuclides through Soil Layers

The migration prediction system (MIGSTEM) has been developed for estimating the migration of cationic species of radionuclides through soil layers systematically. The MIGSTEM consists of the migration experiments, the one-dimensional fitting code (inverse analysis code) for determining retardation factor and dispersivity (migration factors) and the three-dimensional differential code (prediction code) for estimating the migration of the radionuclides. The migration experiments are carried out for obtaining the concentration profiles of the radionuclides in unsaturated and saturated soil layers. Using the inverse analysis code, the migration factors are obtained at one time by fitting the concentration profiles calculated to those observed. The prediction code can give the contours of concentration and the one-dimensional concentration profiles at selected time, as well as the changing in the concentration at a selected position with time. The validity of the MIGSTEM was obtained by the benchmark test on the pre diction and inverse analysis codes. The MIGSTEM was applied to estimate the migration of Sr²⁺ through the sandy soil.     

液体闪烁能谱仪测量氚的效率刻度方法研究

本文研究了液体闪烁能谱仪测量低能核素氚的效率刻度方法。分析了不同化学猝灭剂(酸碱试剂、硝基甲烷、四氯化碳、丙酮)和颜色猝灭剂(铬酸钠)对液体闪烁能谱仪测量氚的猝灭影响。对每种猝灭剂,分别采用样品道比(SCR)法、样品谱(SIS)法和外标谱指示参数(SQP(E))法进行效率刻度,并比较3种方法的适用性。结果表明:多种化学猝灭剂引起的猝灭可归一为化学猝灭进行效率刻度;颜色猝灭与化学猝灭的校正曲线差异较大,该现象与所使用的效率刻度方法无关;SCR法不适合低放射性活度或高猝灭水平的氚样品分析,SQP(E)法与样品计数率无关,尤其适合低放射性活度样品的效率刻度,而SIS法对高放射性活度样品分析准确性很高,结合SQP(E)和SIS法,可实现对不同猝灭水平样品的准确效率刻度。     

Computer Code System DSOCEAN for Assessing the Collective Dose of Japanese due to Radionuclides Released to the Ocean from a Reprocessing Plant

A computer code system DSOCEAN has been developed for assessing the collective dose of Japanese due to radionuclides released to the ocean from a spent nuclear fuel reprocessing plant. This computer code system uses a box model which represents the transfer of radionuclides between boxes of seawater into which the ocean around Japan is divided. The code system consists of a series of three interlinked main computer codes, which estimates the exchange rates of radionuclides between the boxes, the radionuclide concentrations in each box, and the collective dose from various exposure pathways, respectively.

By using DSOCEAN, two calculations were carried out to estimate the collective dose from a liquid effluent. One is associated with a routine release of radionuclides from a hypothetical reprocessing plant. The other is an application of the code system to disposal of liquid radioactive waste to the surface water of the ocean. The calculated results identified important radionuclides and exposure pathways.     

液闪谱仪对90Sr和90Y的测量方法研究

使用Sr-Spec树脂对⁹⁰Sr-⁹⁰Y进行分离后采用液闪谱仪对⁹⁰Sr和⁹⁰Y的效率刻度和猝灭校正进行了系统研究,确定了⁹⁰Y效率刻度所用化学回收率,考察了闪烁液种类、载体加入、烘干处理、放置时间、化学猝灭对⁹⁰Sr和⁹⁰Y效率刻度的影响及其校正方法。结果表明：GoldStar LT²闪烁液适用于⁹⁰Sr和⁹⁰Y的测量,⁹⁰Sr刻度源是否烘干和⁹⁰Y刻度源有无钇载体对切伦科夫效率刻度无影响;⁹⁰Y的效率刻度应在⁹⁰Sr-⁹⁰Y分离后10 h内完成,并且有无钇载体对⁹⁰Y的液闪测量效率无影响;⁹⁰Sr的刻度源应经过烘干处理,也应在⁹⁰Sr-⁹⁰Y分离后10 h内完成测量。当待测样品与效率刻度源的制备方法相同,且待测样品的SQP(E)值在偏离标准样品SQP(E)值8.9%范围内时,可直接使用相对测量法。     

双层屏蔽厚度γ反解技术研究

分析高分辨(能谱获取测量对象特定信息在军控核查领域有重要应用,根据多组不同能峰强度比等信息反解给出源外屏蔽材料几何信息有望有效消除未知包装容器对容器内部材料特性认识的影响。分析建立了反解源外双层屏蔽厚度的方法,实验测量反解了钚源和~(152)Eu点源外双层屏蔽材料的厚度,~(152)Eu点源的解析结果明显优于钚源,分析了实验解析结果与实际厚度值之间存在一定偏差的原因。     

液体闪烁测量最近十年文献评述及展望

本文对1976—1986十年间液闪有关论文和综述按时间的分布进行了分析;统计了这些文献按内容的分布;展望了今后的发展趋势;并对我国液闪技术的发展提出六点建议。