γ级联衰变符合相加效应解析修正

利用符合相加修正解析计算方法,以¹⁵²Eu为例,研究了符合相加效应对探测器效率刻度与活度测量的影响。结果表明:近距离测量放射性样品时,级联符合相加效应非常明显;本课题探讨的解析修正方法能有效地对该效应进行修正。     

HPGe γ谱仪测量级联γ辐射152Eu、133Ba、60Co核素活度的方法

给出了HPGe γ谱仪测量级联γ辐射核素活度的一种实用方法,在探测器与样品之间放置一定厚度的水吸收层,能够很好降低探测效率,显著降低级联γ符合效应和偶然符合效应的影响。实验表明,TC-45样品中¹⁵²Eu、¹³³Ba、⁶⁰Co核素活度的探测效率和测量活度相对偏差随水吸收层厚度增加遵循指数衰减规律,当厚度增加到70 mm以上,其测量活度相对偏差小于4%。     

高纯锗能谱仪^(125)I核素点源和体源绝对活度测量方法研究北大核心CSCD

通过^(125)I核素X射线和γ射线的符合相加特性,推导出了仅包含全能峰(27.3、35.5、31.2 keV)净计数率、符合峰(58.5、66.7 keV)净计数率和总谱净计数率的^(125)I活度计算公式,并通过宽能型和N型高纯锗谱仪分别对点源、活性炭盒源和液体源进行了验证。点源到探测器距离不大于5 cm测量时,绝对活度公式计算结果和参考值的相对偏差在±1.2%以内;活性炭盒对^(125)I核素的自吸收效应可以忽略,绝对活度计算公式不受^(125)I核素分布形式的影响,活性炭盒源正反面测量的相对偏差均在±1.4%以内;体积小于40 mL液体源的测量结果和参考值的相对偏差在±2.6%以内,液体源在测量时,样品高度不宜过高,以减少自吸收效应对符合相加峰的减弱效果。实验结果表明在不依赖标准物质和核素参数的情况下,推导的绝对活度计算公式可用于^(125)I核素放射性活度的精确测量。     

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。     

放射源152Eu的能谱识别及和峰特性分析

使用低本底高纯锗（HPGe）探测器测量放射源¹⁵²Eu的γ能谱,识别能谱中出现的所有峰,分辨出干扰峰,并对和峰的特性进行分析,结合计数率随距离变化曲线以及通过分辨率比较和峰与特征峰的差异,为和峰的辨别提供判据。在和峰效应引起的全能峰计数率减少的情况下,修正各全能峰计数率,计算放射源中¹⁵²Eu杂质含量,结果显示,与修正前差异较明显,表明在能谱分析尤其是考查全能峰强度数据时,需要进行符合相加修正。     

γ射线级联衰变符合相加修正方法研究

γ射线级联衰变引起的符合相加干扰可导致被测量γ射线全能峰计数增加或减少,从而使测量结果偏离真实值。本文从级联符合相加产生的机理出发,以~(134)Cs为例研究了级联符合相加修正因子的数值计算方法。基于蒙特卡罗计算程序MCNP给出了γ射线全能峰效率和总效率的模拟计算方法。通过实验测量和软件计算验证了符合相加修正因子数值计算方法的准确性。针对核电厂周围环境监测中主要关注的人工放射性核素,计算了不同环境介质中γ核素测量的符合相加修正因子。计算结果表明,对于气溶胶、生物灰样品中核素~(110)Ag~m、~(134)Cs符合相加干扰可达20%以上,而对于全能峰效率相对较低的土壤样和水样符合相加干扰可大于10%,其余核素也不同程度地存在符合相加干扰。本文研究结果为γ放射性核素的准确测量和误差来源分析提供了技术参考。     

中子活化分析参量化的进一步研究——Ⅳ.K_0法中子活化分析中级联γ符合效应的参量法校正

研究了Ge探测器近几何测量时,级联和跨越γ射线全能峰效率的符合效应校正方法。首次指出,总响应应包括探测器周围物质的散射贡献,修正了传统的总响应定义,并证明峰/总比(P/T)与源-探测器距离有关。在此基础上,测定了两个Ge探测器在不同几何下的P/T,并实用于K_0法中子活化分析中的级联γ符合校正。还举例说明了本法的准确性、编制了中子活化分析指示核素主要分析线的级联符合校正用参数表。     

国际比对模拟气溶胶滤膜γ能谱测量及分析讨论

自制参考源，结合LabSOCS模拟软件的符合相加修正功能，用γ能谱法测量了2019年国际原子能机构(IAEA)全球实验室间比对3个模拟气溶胶滤膜样品中¹³⁴Cs、¹³⁷Cs含量，测量结果与IAEA参考值相对偏差<4%。¹³⁴Cs 5个发射几率较大的能峰符合相加修正系数范围为0.729～0.829;近几何测量时不考虑符合相加修正可能导致结果的偏差>20%;探测效率受滤膜到探测器表面距离影响显著。本文的研究结果对核电厂气载流出物气溶胶样品测量有借鉴意义。     

应用蒙特卡罗方法模拟HPGeγ谱仪的体源探测效率

采用蒙特卡罗方法模拟计算了HPGeγ谱仪对标准样品体源的全能峰探测效率;然后通过实验测量获得标准样品体源各特征能量γ光子的全能峰净计数,并结合模拟得到的全能峰探测效率计算出标准样品体源中天然放射性核素的比活度,计算结果与标称值的相对偏差在±3%以内,符合较好。     

滤材样品在γ能谱分析中的真符合校正研究

研究了高效率HPGe探测器测量滤材样品的真符合校正，分析了子核具有三个激发态的典型核衰变情况下的级联校正情况，具体给出了测量滤材源的情况下具有代表性的符合校正因子计算的解析表达式。实验中通过测量8种‘单能’核素点源在探测器表面各点的相对效率以及其滤材样品效率，拟合得到了HPGe探测器的峰效率曲面和总效率曲面的解析表达式，使用该曲面计算的^60Co和^152Eu的真符合校正因子与实验测量结果基本一致。     

HPGeγ谱仪峰总比不变性的实验研究

测定了点源、面源和盘状源在距HPGe探测器表面不同距离上的峰总比，研究了探测器的峰总比随样品形状和测量几何条件的变化规律，验证了同一探测器不同测量条件下峰总比基本不变的特性，给出了所使用HPGeγ谱仪的峰总比曲线。      

符合相加的MCNP计算

提供了一种新的计算符合相加修正因子的方法,并将该方法用于点源和体源的情况,分析符合相加因子随源与探头距离及样品厚度的变化规律.     

HPGe探测器的效率曲面研究

研究了高效率HPGe探测器测量近距离面源情况下的效率曲面。通过测量8种单能γ射线核素点源在探测器表面各点的相对效率及其面源效率,拟合得到了HPGe探测器的峰效率曲面和总效率曲面的解析表达式。使用该曲面计算的^60Co、^152Eu的真符合校正因子与实验测量结果基本一致。     

体源样品γ自吸收修正因子的蒙卡方法研究

采用相对法测量环境辐射样品的γ能谱时,待测样品与标准样品对γ射线的自吸收程度差异会导致测量结果不准确,需对待测样品进行自吸收修正.本文通过点源试验方法得到HPGe探测器晶体的实际结构参数,在此基础上使用蒙特卡罗方法寻找体源自吸收率与同能量外置点源透射率间的函数关系.该方法综合考虑了体源基质成份和密度对自吸收修正因子的影...     

利用角关联计算符合相加修正因子

提供了一种理论计算符合相加修正因子的方法。根据级联衰变的两个γ光子之间角度服从某一分布，利用蒙卡罗随机模拟方法，理论计算＾６０Ｃｏ点源离探测器为某一高度时各γ光子的符合相加修正因子。结果表明，符合相加修正因子随高度的增加而减小。     

平板高纯锗探测器几何参数修正的解析方法

本文推导了1个用于计算平板高纯锗探测器对点源发射光子的探测效率的数值积分公式,并应用此积分公式进行了高纯锗探测器的几何参数修正。将²⁴¹Am、¹³⁷Cs点源分别置于平板探测器前端的不同距离（1~20 cm）处进行实验测量,以探测效率的实验结果为拟合真值,利用积分公式通过加权最小二乘拟合获得该探测器的几何参数。将修正后的参数应用于MCNP模拟计算,对59.5及661.6 keV光子,在1~20 cm探测距离范围内,探测效率的模拟值与实验值之间的相对偏差<1%。研究表明,此解析方法实现了对探测器几何参数的快速修正,结果准确可靠。     

溴化镧探测器效率计算及刻度实验

采用蒙特卡罗方法计算了不同尺寸溴化镧闪烁体的吸收效率以及峰总比曲线。采用137 Cs、60 Co、152 Eu三种点源对Φ50mm×10mm LaBr3:Ce探测器进行了效率刻度实验,低能段刻度实验结果与蒙特卡罗计算结果基本一致。将实验结果与计算结果相结合,给出了探测器对0~10MeVγ射线的全能峰效率曲线,并给出了相应的拟合公式。结果表明,对于实验条件有限的情况,采用模拟计算相对效率曲线再结合部分能点绝对刻度校准的方法可快速有效地得到探测器的效率曲线。     

锗γ能谱测量中的符合相加修正

本文介绍了锗γ能谱测量中符合相加修正的原理和方法,给出了修正公式。分别计算了不同几何条件下两个锗探测器对一些放射性核素的符合相加修正因子,估计了符合相加修正因子对活度测量结果的误差贡献。     

复杂级联γ射线的综合符合因子计算

本文从概率事件运算着手,对复杂级联符合效应进行了研究。考虑了多重级联、分支跃迁和相加效应,提出了计算符合因子、相加因子和综合符合因子的普遍公式。它可用于校正放射性核素γ测量的符合效应。     

干扰核素对便携式HPGeγ谱仪全能峰效率的影响

采用~(152)Eu点源作为干扰核素,模拟高本底复杂环境对~(57)Co、~(133)Ba低能核素全能峰效率的影响。用高、中、低能三种点源在距离便携式HPGeγ谱仪探头25 cm处,以不同次序叠加测量,分析所得全能峰效率与其单独放置时测量结果的相对偏差,并与固定式HPGeγ谱仪测量结果进行比较。结果显示:~(152)Eu点源对~(57)Co和~(133)Ba主要能量峰效率的影响量最大为7.1%,最小为1.3%;在三种特定叠加次序下,各能量峰效率的平均相对偏差均在4%以内。且与固定式HPGeγ谱仪测量结果一致。