SGS无源效率刻度MC模拟研究

本文基于中国原子能科学研究院研制的SGS装置,运用无源效率刻度方法,建立与实际严格匹配的蒙特卡罗模拟计算模型。运用该模型,依据待测对象的典型特征完成了探测效率数据库的运算,解决了探测效率刻度用时较长的问题。在该装置上展开了200 L放射性废物桶的验证实验,平均相对偏差控制在20%以内,单桶测量时间30 min以内,提高了SGS技术的探测效率。     

分段γ扫描标样的非破坏性分析法检验

利用非破坏性分析法检验用于刻度分段γ扫描（SGS）装置的标样。采用分段γ扫描技术测量了8个装有U₃O₈的铀标样、8个装有PuO₂的钚标样。检测铀标样和钚标样装钚量的准确性以及铀标样中U₃O₈和钚标样中PuO₂与介质混合的均匀性。检测结果表明：SGS标样的装料量的准确性好于1％，标样中料样和介质混合的均匀性好于3%。     

分段γ扫描装置校准用桶状标准源的设计

放射性废物桶分段γ扫描(Segmented Gamma Scanning,SGS)测量装置结构复杂,其测量对象即废物桶自身的放射性物质的分布、组成、活度范围以及堆积密度等差别较大,若对每类样品单独进行效率刻度,通常需要多个不同组成和体积庞大的刻度源,从而花费大量的时间和费用。通过对SGS装置的测量方法的研究,设计出以线状源法为核心的放射性废物桶标准源的基本模型,该模型由单个与废物桶相同高度的线状源插入废物桶中进行旋转测量形成,优点是放射性废物桶标准源内放射性核素与填充基质分开,结构灵活且安全性较高。通过实验测量结果和蒙特卡罗模拟的结果进行比较,验证其用于量值传递的可行性。     

壳源法放射性废物桶作为SGS装置校准源的可行性

由于均匀的大体积放射性废物桶制备困难,放射性废物桶分段γ扫描（SGS）装置的活度探测效率多采用间接的方式进行刻度。壳源法制备的废物桶以线状源为核心,制备简单,结构灵活,是最佳的间接方法之一。本文通过对均匀填充型放射性水溶液桶和壳源法制备的放射性废物桶测量比较,证明壳源法制备的放射性废物桶在进行SGS装置探测效率刻度时与均匀桶是等效的,可作为此类装置探测效率的校准源。     

SGS技术在核设施退役中的简化应用

为解决核设施退役中高密度桶装废物的测量问题,对SGS技术进行了适当地简化。采用探测效率与介质对外源吸收一一对应的方法刻度系统,利用MC程序评估串扰影响,针对主要影响因素利用介质对外源的吸收来校正串扰影响。实验结果显示:在放射源随机分布、介质密度低于1.8 g/cm~3的情况下,对~(137)Cs计算结果误差在±20%内。实验表明:根据实际需求,对SGS技术进行适当地简化应用是可行的。     

用于测~(85)Kr同轴多丝正比计数器的刻度

我们研制成的流气式环形同轴多丝正比计数器,适用于低水平~(85)Kr放射性的探测为了确定探测器用于测量空气中~(85)Kr浓度时的刻度系数,我们用~(85)Kr气体放射源进行了刻度。本文叙述了刻度的方法和实验结果。一、刻度方法 1.刻度方法的选择测量放射性惰性气体的外β探测器(β射线透过窗进入探测器)可以采用不同的刻度     

非恒定浓度氡刻度室及其在测氡刻度中的应用

非恒定浓度氡刻度室是一种用于相对测量的刻度装置。文章介绍了装置的基本原理和方法。刻度实验指出,刻度系数相对标准差为±10%。氡刻度室还具有经济、方便的特点。     

混合式K边界技术及其应用的实验室研究（I）

描述了１台用于乏燃料后处理厂首端溶解液中铀，钚浓度同时直接测量的混合式Ｋ边界／Ｘ荧光装置的研制和实验结果，包括装置调试软件开发，系统刻度，粗度试验以及标准铀溶液样品的分析，系统对铀浓度在１００－３５０ｇ／Ｌ范围内Ｋ边办刻度系数的平均值△μ＝（３．３１７６±０．００１０）ｃｍ＾２／ｇ，对ρ（Ｕ）〉１００ｇ／Ｌ样品的分析精度在０．２２％－０．４０％之间，用该装置对Ｕ３Ｏ８标准样品的分析结果与化学测量值     

非均匀含铀物料测量系统无源效率刻度技术应用研究

根据分段γ扫描系统(SGS)建立的非均匀含铀物料测量系统,建立相应的无源探测效率刻度计算模型,并利用标准点源对高纯锗探测器进行表征实验、对整套系统进行模拟验证实验,该系统的绝对探测效率计算值与模拟实验值偏差均小于2%。随后利用已知浓度的硝酸铀酰溶液开展基于无源效率刻度方法的实验验证,该测量值与样品的标称值相对偏差在2%以内。最后在实验室条件下,采用增量法原理开展盲样测量分析的尝试性评估实验,利用非对等刻度方法确定点源等效位置,以初次测量分析的盲样数据作为基数,分别测量逐一加入已知~(235)U含量的工作标准样品的混合物,每次测量结果与基数之差同工作标准样品标称值之间的偏差小于8.5%,对上述四个测量结果进行线性拟合,R~2=0.995 4。对拟合曲线采用外推方式,计算得出盲样中~(235)U的含量与实测值偏差-1.87%。结果表明,该非均匀含铀物料测量系统无源效率刻度技术的准确性可以接受,同时通过增量法的应用可对未知非均匀样品的测量结果进行一定的评估,该方法也可推广应用于其他核保障的非均匀物料测量装置。     

国产无源效率刻度软件在HPGe γ谱仪上应用及评价

介绍了一款国产无源效率刻度软件的性能指标,以及用该软件对一套HPGe探测系统进行无源效率刻度应用情况。实验中,利用4个可溯源薄膜点源和2个可溯源的圆柱体体源对该探测系统进行有源效率刻度,并与使用国产无源效率刻度软件的刻度结果进行对比。比较发现,点源效率刻度上两者偏差为-0.08%~5.64%,体源效率刻度上两者偏差为3.95%~16.94%,均在可接受的范围内。实验表明:该软件用于HPGe探测系统进行效率刻度是可行的,可作为实验室γ能谱分析的辅助工具。     

混合式K边界技术及其应用的实验室研究(Ⅰ)

描述了１台用于乏燃料后处理厂首端溶解液中铀、钚浓度同时直接测量的混合式Ｋ边界／Ｘ荧光装置的研制和实验结果，包括装置调试、软件开发、系统刻度、精度试验以及对标准铀溶液样品的分析。系统对铀浓度在１００—３５０ｇ／Ｌ范围内Ｋ边界刻度系数的平均值Δμ＝（３．３１７６±０．００１０）ｃｍ２／ｇ，对ρ（Ｕ）＞１００ｇ／Ｌ样品的分析精度在０．２２％—０．４０％之间。用该装置对Ｕ３Ｏ８标准样品的分析结果与化学测量值间的相对偏差好于０．１０％。     

就地HPGeγ谱仪的刻度及应用

介绍了用于就地测量γ谱仪的刻度方法和技术,对一台可携式HPGeγ谱仪进行了刻度。给出了该谱仪用于就地测量的放射性核素比活度刻度因子(N_f/A)和空气吸收剂量率刻度因子(N_f/D),对刻度因子的不确定度进行了估计。在核设施周围环境中进行了就地测量并与其它方法的测量结果进行了比对。     

HPGeγ谱仪对体源的效率与源高度近似关系的验证

用γ谱仪分析环境样品时，常遇到样品量或样品盒高度与原刻度时的不一致，如能用事先确定的体源效率与源高度的关系对刻度系数作适当修正，则是一种实用、简便的近似方法。本实验室曾用实验方法对ＨＰＧｅγ谱仪（美国ＯＲＴＥＣ公司产品），对圆柱形体源的效率εｖ与体源高度Ｈｓ得到了一个拟合公式εｖ＝１／（ｃ１＋ｃ２Ｈｓ＋ｃ３Ｈｓ＾２）（Ｈｓ在１０￣７５ｍｍ）。本文介绍了用实际的土壤样品对该经验公式进行实验验证的方法     

就地HPGeγ谱仪的刻度及应用

介绍了用于就地测量γ谱仪的刻度方法和技术,对一台可携式HPGeγ谱仪进行了刻度。给出了该谱仪用于就地测量的放射性核素比活度刻度因子(N_f/A)和空气吸收剂量率刻度因子(N_f/D),对刻度因子的不确定度进行了估计。在核设施周围环境中进行了就地测量并与其它方法的测量结果进行了比对。     

中国先进研究堆实验室HPGe探测器无源效率刻度方法研究

针对中国先进研究堆（CARR）实验室目前现有的HPGe探测器,使用无源效率刻度方法对其探测效率进行了理论计算,比较了不同能量和样品体积下蒙特卡罗方法和数值积分方法计算的探测效率。测量了探测片（点源）和堆水池池水（体源）,实验测量结果和计算结果符合良好,验证了无源效率刻度方法的可行性及所建模型的合理性,与采用标准源刻度的实验方法相比,该方法突破了各种限制,减少了标准源的制备工作,节省了大量的实验成本和时间,拓宽了HPGe探测器的使用范围。     

无源效率刻度技术在土壤放射性活度检测中的应用

介绍了无源效率刻度技术在土壤放射性活度检测中的应用,包括应急监测时用于快速效率刻度和常规检测时用于相对自吸收校正。假设样品由等比例的原子数组成,而非按比例的分子组成,经无源效率刻度软件Gammacalib建模拟合计算得到效率值,由该效率计算的活度值与标准活度的平均偏差约为10%,偏差均在可接受范围内。实验表明:该无源效率刻度法可用于应急监测。     

球形电离室型周围剂量当量计的实验研究

本文报道了根据国际辐射单位与测量委员会（ＩＣＲＵ）３９号报告推荐的用于环境或工作场所监测的周围剂量当量Ｈ＾＊（ｄ）的定义以及ＩＣＲＵ对其能量响应的要求所研制的球形电离室型周围剂量当量计，并对其主要性能进行了实验研究，刻度了响应因子。     

基于现场刻度的扫描测量能谱剥离处理技术研究

针对车载γ谱仪系统获取的扫描测量能谱处理过程中,一般实验室很难获得用于刻度的航空放射性测量标准模具,实验探讨了一种基于现场刻度的天然核素标准能谱求解方法,获取了40K、U系、Th系核素的标准能谱。并使用该标准能谱对扫描测量能谱进行了能谱剥离处理。     

分层γ扫描定量分析中层内放射性非均匀分布影响分析

分层γ扫描(SGS)测量分析方法是核废料与放射性废物定量测量的重要手段,被测样品层内放射性均匀分布是SGS分析方法的基本假设之一。本文采用蒙特卡罗方法模拟计算与实验验证相结合,研究了样品层内放射性非均匀分布对SGS测量分析误差的影响趋势和影响程度。研究表明,当实际样品的层内放射性分布偏离均匀假设时,会导致SGS分析结果偏离实际含量。这一结论与实际测量结果一致。     

核安全与保障分段式γ扫描测量装置研究进展

分段γ扫描测量技术具有对不均匀物料进行非破坏性分析的特点,在核材料与核废物领域得到了广泛应用。根据我国核材料管理技术的要求,核保障室开发了分段式γ扫描测量装置（SGS）,该装置可用于核设施非均匀核废料中铀、钚含量的定量分析。