用Ge(LI)和NaI(TI)探测器联合测量的γ能谱法分析岩石样品中的钍和铀

本文研究了用Ge(Li)和NaI(T1)探测器联合测量,同时测定岩石样品中铀、钍含量的快速方法,只用Ge(Li)探测器,能够测定钍和铀含量的比例,而与样品的几何条件和立体角无关。     

一个高能量多线γ放射源

一、引言文献[1]已报导过用Am-Be源中子被镍俘获后产生的γ放射源,它可用于γ探测器的性能刻度,特别是Ge(Li)探测器的刻度。为了使这种γ射线源能用于更宽的能量范围和低分辨探测器,我们对样品的结构作了改进、并用NaI(Tl)和BGO探测器进行了测试。这种多线γ放射源可以对分辨率差的探测器在1～9 MeV范围内作能量响应特性的测     

在正电子湮灭辐射多普勒加宽能谱测量中降低本底的初步尝试

在Ge(Li)γ射线能谱仪上,连接一个NaI探测装置进行正电子湮灭辐射的多普勒加宽能谱的符合测量时,测到能谱的本底可以降低。这将有利于观察高动量电子在能谱中的贡献,并能给低能尾部谱形分析带来好处。 NaI晶体尺寸是φ40×30mm,光电倍增管型号是GBD44,主放大器是FH-430,单开端同轴型Ge(Li)探测器的灵敏体积是136cm~3,测量时,把NaI探测器与Ge(Li)探测器放在同一条轴线上,~(22)Na正电子源和样品置于二个探测器之间。NaI探测器一边的信号经单道分析器选择能量(窗在0.4～0.6MeV)作为多道分析器     

用Ge(Li)γ射线谱仪测定地质样品中的U、Ra、Th的含量

一、引言在铀矿地质研究、勘探和采掘工作中,分析地质样品中的铀、镭、钍的含量是十分重要的。γ射线能谱法无需对样品进行放化分离和制成薄源,因此是测定地质样品中铀、镭、钍比较理想的方法。目前采用较多的是β—γ、β—γ—γ、β—γ—γ—γ法。由于自然界三个天然放射性衰变系列中的各核素经常处于不平衡状态,在地质样品中这些核素所发射的γ射线中,各谱线相对强度变化比较大,而闪烁γ射线能谱仪能量分辨本领差,对那些用于测定铀、镭、钍的谱线有时很难分开。为弥补上述不足,多年来不少的分析工作者尝试用Ge(Li)半导体γ射线谱仪,测定地质样品中铀、镭、钍含量。虽然在这些工作中使用的Ge(Li)半导体探测器指标不高,没有能够显示出比γ闪烁探测器更大的优越性,但也解决了一定的实际问     

NaI(Tl)、Ge(Li)探测器对大圆柱体源的效率

本文介绍用蒙特卡洛方法,采用加权技巧计算 NaI(Tl)、Ge(Li)探测器对大体积圆柱形体源的效率。文中首先对计算方法作了简要叙述。然后介绍在 PDP11/34A 小型计算机上用蒙特卡洛方法计算了76×76mm NaI(Tl)晶体对76mm 直径的水圆柱体源的效率,在80—3000keV 能区,计算值与文献值在±1%内一致。对本实验室的一台 Ge(Li)探测器,分别计算了它对 NBS参考物质和水圆柱体源(源半径大于 Ge(Li)晶体半径)的效率,计算中对探测器 N 层和包装外壳等项因素作了修正。实验测定了点源的峰总比,得到 Ge(Li)探测器的峰效率。将 Ge(Li)探测器峰效率的计算值与用~(152)Eu、~(60)Co、~(137)Cs、U、U-Ra 和 Th 标准源测得的实验值进行了比较,在93—2614keV 能区,估计两者在±4%内一致。最后讨论了样品体积与探测下限的关系。     

液体镭标准源的制备

在铀矿地质研究中,镭、氡的分析测定具有重要的意义。镭或氡的测定,通常采用相对比较法。测~(226)Ra的子体氡的放射性强度来达到测镭的目的,而射气法是测定~(226)Ra的子体氡较好的方法。因此,测量的基准参考物是决定测量准确性的关键因素。我们在缺乏镭基准的情况下,利用原生沥青铀矿石做原料,制备了用于射气法测镭(氡)的液体镭源,并以此为基准,标定了各类型镭源(样),供国内各有关部门使用。     

130cm~3和100cm~3同轴Ge(Li)探测器相对效率刻度

由于Ge(Li)探测器具有优良的能量分辨,因此它是定量分析γ谱的有力工具。在活化分析、同位素放射性杂质的鉴定以及核谱研究中都有着重要意义。而精确地测量γ强度,主要取决于探测器效率曲线的精确刻度。每个Ge(Li)探测器的几何尺寸不一,故探测器的效率ε随能量Er的变化关系必须实验测定。     

吸入氡子体的剂量估算及危害评价

一、氡及其子体的来源和放射学特性在本世纪初发现了放射性惰性气体氡,氡来自~(238)U衰变系中~(226)Ra的衰变,氡衰变生成四种短寿命放射性核素(图1),再进一步衰变,最后到铅的稳定同位素~(206)Pb。土壤和岩石中的镭是氡气的主要来源。在铀矿山和某些非铀矿山,由于矿石中含有镭,井下氡浓度很高,如通风不好,氡浓度会更高。     

北京地区浅层土壤氡浓度的垂向分布特征

为了研究北京地区浅层土壤氡浓度随深度变化的关系,利用RAD7电子测氡仪对北京市通州区、丰台区、门头沟区和延庆县的9个测点进行了野外现场测量并采集了土壤样品。测量了各测点浅层深度20、40、60、80和100 cm处的土壤氡浓度,使用室内高纯锗γ能谱仪对采集的样品进行土壤中镭含量分析。通过分析得出,在浅层深度(0～100 cm)范围内土壤氡浓度随土壤深度的增加呈现上升的趋势,土壤氡浓度与土壤样品镭含量之间趋于正相关关系;对比砂质土壤和粘质土壤氡浓度,得出在土壤镭含量水平相当的情况下,粘质土壤氡浓度比砂质土壤氡浓度高。     

用NaI(Tl)探测器在线测定大体积水中的γ弱放射性

文章介绍了用NaI(Tl)晶体探测器对大体积水中的γ弱放射性直接快速在线测量的方法,并用~(40)K液体源和点源(~(60)Co,~(137)Cs)进行了效率刻度。可行性研究表明,对φ100×100mm的NaI(Tl)晶体探测器,监测水池的容积在1m~3左右是可取的。监测装置的最小可探测的放射性比活度可望好于9.2×10~2Bq/m~3。实际监测中,还要对工业下水进行鼓泡赶氡。     

一个通过萃取氡并应用液闪计数器积分计数测定水中镭的新方法

设计了一个新的测定镭的方法,样品贮存在一个倒置的带聚四氟乙烯塞的玻璃瓶内,用闪烁液萃取氡,最后以液闪计数器积分计数。该法灵敏度高,可测5×10~(-13)居里镭,方法免去用真空系统将氡转入探测器的冗长步骤,从而有可能在除了萃取之外不再做任何化学处理的情况下,重复测定同一样品中的镭。     

管道外非介入式监测核设施液态流出物模拟研究

针对基于NaI探测器的管道外非介入式放射性流出物监测方法开展了系列研究。利用MC代码建立NaI探测器仿真模型,模拟计算NaI探测器与被测管道不同耦合测量方式,以及NaI探测器对于三种不同规格尺寸的管道内放射性废水的活度浓度响应。利用标准活度浓度¹³⁷ Cs放射性溶液对液态流出物监测仪实物样机进行了测试实验,实验结果与模拟结果具有较好的一致性。     

CdTe核辐射探测器

近年来,锗和硅核辐射半导体探测器已比较成熟。但是这些探测器有两个缺点:一是由于锗单晶的禁带宽度较小(E_g=0.67电子伏,300°K),而Ge(Li)探测器需要Li补偿,因此,必须保存和工作在液氮温度(77°K);二是由于硅单晶的原子序数低(Z=14),     

瑞典南部S(?)der(?)sen地垒饮用水中氡浓度研究

用2种不同的方法测定瑞典南部Sdersen地垒上的钻井和挖掘井内地下水中的氡放射性浓度,结果是一致的。这2种方法是用HPGe探测器进行γ射线能谱测量和塑料径迹探测器进行α活度测量;花岗岩基岩内的水中氡浓度较高,挖掘井中氡浓度较低,在浓度、井深之间没有任何相关性。不同区域的水中氡浓度差异较大,火山岩地层裂隙水中氡浓度大于700Bq·L~(-1)。在3a以上的时间里,发现钻井中的氡浓度是十分稳定的,但在短时间内变化明显。在室温下,敞口的正常烹饪器皿表面的水中氡蒸发缓慢,放射性梯度ΔA/A大约是每小时0.1～0.2;然而,适度的加热(如在咖啡机里)对排除氡非常有效,使氡放射性浓度减少90％以上。     

基于镭-A扩散理论的两种快速测氡方法及其适用范围

天然辐射环境中居民受照剂量一半以上来自氡组,因此快速而准确地测定环境中氡浓度成为辐射防护研究的重要课题。在通常的滤膜抽气过滤法测氡子体中,由于无法假定氡与其子体间的平衡程度,因此不能直接推算氡浓度。因为氡的短寿命子体RaA、RaB、RaC(RaC’)为气载核素,且RaA(~(213)Po)的半衰期最短(3.05min),这就为人们提出了只要采用一定的测量装置和技术,由方法给定的条件计算出RaA与~(222)Rn之间的放射性平衡比m,则测RaA浓度便变为直接测氡浓度。七十年代以来,国内外发展起来的两种快速测     

环境土壤就地γ能谱分析

本文介绍用Ge(Li)或HPGe探测器,就地测量和分析环境土壤放射性的基本方法。一、引言使用能谱分析技术,就地测量环境土壤放射性的基本方法是Beck等人建立和发展起来的。用这种方法,可以测定土壤中的天然放射性核素~(238)U、~(232)Th和~(40)K,核试验或核设施产生的放射性沉降物~(137)Cs和~(95)Zr—~(95)Nb等核素;也用来直接测定核动力堆的气体排放物,结合高气压电离室,监视动力堆环境。测定土壤中的钚/镅污染,就地Ge(Li)或HPGe系统比传统的FIDLER系统具有更高的灵敏度。     

塑料闪烁体反符合屏蔽低本底NaI(T1)γ谱仪

随着环境保护工作日益被人们重视,对放射性分析水平的下限提出了更高的要求。为此,反符合屏蔽γ谱仪应运而生。这里研制的以塑料闪烁体为反符合屏蔽探测器的NaI(Tl)γ谱仪,其设计有较大灵活性,可以用Ge(Li)探测器代替NaI(Tl)主探测器,以构成性能更完美的低本底符合—反符合屏蔽γ谱仪。本工作较细致地观测了塑料环晶体的谱响应特性,并利用它的某些特点作了符合测量的尝试,获得了较好的结果。对环晶体及主晶体的一些污染等缺陷做了分析。     

反符合屏蔽低本底Ge(Li)γ谱仪

本文报道了一台由Ge(Li)主探测器和环形NaI(Tl)反符合探测器组成的高灵敏度γ谱仪的结构、性能和应用。谱仪用交替的物质屏蔽和井形NaI(Tl)反符合屏蔽降低本底。Ge(Li)探测器的体积为78cm~3,对~(60)Co 的1332keVγ射线的分辨率为2.42keV,不加任何屏蔽时峰康比为36.4,相对效率为16%,对~(187)Cs 点源γ射线全能峰的探测效率为1.6%。本谱仪在不加和加反符合屏蔽时,对~(137)Cs 点源的峰康比分别为79和333;康普顿区积分抑制因子为3.67,康普顿端抑制因子为5.2;在50—2700keV 能量范围内,本底抑制因子为3.2。在物质屏蔽和反符合屏蔽条件下,在上面的能量范围内,谱仪本底为24cpm。对~(137)Cs 点源,当测量时间为1000min、置信水平为95%时,谱仪的最小探测限(判断限)为2.2×10~(-2)Bq(0.59pCi)。本谱仪主要用于分析测量环境样品和其他低水平放射性样品中发射γ射线的核素的含量。     

高分辨率HPGe探测器及其稳定性

半导体探测器具有良好的能量分辨率,在能谱分析中已引起人们广泛的兴趣。Si材料原子序数(Z=14)较小,探测能量大于30keV的射线时,其效率迅速下降,因此人们选用Ge(Li)探测器。但它在制造和使用中存在两个主要的问题,一是必需用Li离子补偿Ge材料,二是Li在Ge中固有的不稳定性,使器件严禁升高到室温,即使是偶然的一次,也会导致器件的补偿度毁坏。这两个缺点,在用高纯Ge材料制备的探测器(HPGe探测器)中是不存在的,     

瑞典南部Söderåsen地垒饮用水中氡浓度研究

用2种不同的方法测定瑞典南部Soderasen地垒上的钻井和挖掘井内地下水中的氡放射性浓度,结果是一致的.这2种方法是用HPGe探测器进行γ射线能谱测量和塑料径迹探测器进行α活度测量;花岗岩基岩内的水中氡浓度较高,挖掘井中氡浓度较低,在浓度、井深之间没有任何相关性.不同区域的水中氡浓度差异较大,火山岩地层裂隙水中氡浓度大于700 Bq·L-1.在3 a以上的时间里,发现钻井中的氡浓度是十分稳定的,但在短时间内变化明显.在室温下,敞口的正常烹饪器皿表面的水中氡蒸发缓慢,放射性梯度△A/A大约是每小时0.1～0.2;然而,适度的加热(如在咖啡机里)对排除氡非常有效,使氡放射性浓度减少90%以上.