人发样品中微量元素的XRF分析

通过化学加入法校正吸收效应，采用X射线荧光分析法(XRF)分析人发样品，确定人发中微量元素的含量。以实际人发样品为基础，求得经基体吸收后的相对效率，拟合出相对效率与基体中重要成分Ca含量的关系式，然后用标定的系数进行人发样品中的Ca、Cu、Fe、Zn含量分析。采用此方法分析了一组人发标准物质，并与国标推荐值进行比较，结果表明测定值与推荐值符合情况良好，与国标相比偏差为Ca0．28％，Fe0．99％，Cu2．6％，Zn0；相对测量误差Ca2．2％，Fe1．7％，Cu2．2％，Zn1．1％，其灵敏度≤2．2％。表明采用XRF分析人发中微量元素含量是可行的。     

液闪法^14C年代测量中的淬灭校正

本文对液闪法＾１４Ｃ年代测量中淬灭的影响进行了探讨，介绍了一种在实验室中用测量相对效率的变化来进行液闪法＾１４Ｃ年代测量淬灭校正的方法。     

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。     

基于多核素的相对效率法

核取证学中材料成分分析、核恐怖事件中裂变产物分析和大样品活化分析等非破坏性测量中,探测效率刻度存在较大的挑战。本文解析了大样品多核素相对效率分析方法的基本原理,建立了基于多元素相对效率拟合方法。并通过某特殊形状铀辐照样品中裂变产物的特征峰信息,进行了双核素(母子体)和三核素(非母子体)效率拟合验证,研究表明多核素自刻度方法校准因子与母子体衰变校正因子在2%误差范围内一致。研究结果为特殊形状辐射样品无损分析技术奠定了基础。     

X射线RoHS荧光分析基体效应吸收校正的MCNP模拟

采用MCNP程序模拟RoHS元素荧光分析受基体材料和射线能量的影响。在低浓度RoHS分析中强度和浓度近似为线性关系,不同基体下直线斜率差别很大。对镉的计算表明,荧光强度的差异主要受吸收系数的影响,严重时达两个量级。为改善浓度测量的准确度,引入吸收系数影响因子对荧光强度进行校正,使用同一种标样刻度,可克服不同基体中浓度转换系数变化的影响。     

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。     

石墨晶体预衍射X射线荧光分析中的基体影响

研究了测量U的过程中,后处理中常见基体元素Na、Al、Ru、Cs、Pd、Nd、Fe、Ce、Sr、Y、Mo、Zr等对U测量的影响。结果表明,基体元素Na、Fe、Al、Ru、Cs、Pd、Nd、Ce质量浓度在1 000 mg/L以下,对U的测量无显著影响。对U测量影响较大的元素为Sr、Y、Mo、Zr,当基体元素Sr、Y、Zr、Mo质量浓度在1 000 mg/L以下时,采用银靶散射线可以在一定程度上校正基体对U的影响;但质量浓度大于1000 mg/L时,校正效果不理想。U的Lα线强度对数和基体元素的质量浓度呈现很好的线性关系。通过数学校正法可以有效校正Sr、Y、Zr、Mo对U的影响。     

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。     

X射线荧光分析的α系数法校正

X射线荧光分析中对厚靶基体的吸收增强效应必需进行校正。α系数法是应用得很广泛的一种校正方法。本文在Lachance-Traill数学模型的基础上增加了待测元素对其自身的特征X射线荧光强度影响的校正项。 假定某样品的基体中含有N种元素,它们的含量及X射线的相对强度分别为C_1,C_2……C_N及R_1,R_2……R_N,其中第i种元素的含量可根据下列半经验公式计算     

用不同能量γ光子全能峰相对效率曲线和KCl测定24Na活度方法的研究

研究了利用NaI(φ76 mm×76 mm)探测器不同能量γ光子的全能峰相对效率曲线和分析纯KCl测量水溶液中24Na活度的方法.所谓相对效率是指不同能量对某一能量全能峰计数效率的归一值.这种方法不需要用活度精确已知的任何核素的标准溶液进行刻度.相对效率曲线的建立是将不同能量γ光子的相对效率与能量E的关系用最小二乘法拟合成一个函数f(E)=A+BE+CE2+DE3+UE4.这些γ能量(以MeV为单位)包括56Mn的0.8468、1.8108、2.113,27Mg的0.8438、1.0144,82Br的1.0439、1.3175、1.4748,以及38Cl的1.6422和2.1676.放射性核素都是利用一个约为130μg的252Cf中子源活化产生.本方法的原理可用于非24Na其他放射性核素溶液的活度测量,并且更适合于Ge探测器.当用Ge探测器时,仅用82Br的各种γ光子能量就能确定全能峰相对效率曲线.     

长中子计数管探测效率的模拟

为获得较高的探测效率且在较大范围内对中子有比较平坦的能量响应曲线,用蒙特卡罗程序研究了聚乙烯慢化体结构对BF3长正比计数管的中子探测效率的影响。模拟结果表明,增大慢化体半径可增加计数管探测效率,调节计数管前端慢化体厚度可改善能量响应曲线高能部分的平坦度。另外,利用建立的模型计算了1套现有的长硼计数器对D-D(2.4MeV)及D-T(14.1MeV)中子的相对探测效率。模拟结果为探测系统对D-D中子的探测效率为对D-T中子的75％,而加速器标定的实验结果为61％。两者可认为是近似一致的,这从实验上验证了模拟模型的可靠性。     

Method for converting in-situ gamma ray spectra of a portable Ge detector to an incident photon flux energy distribution based on Monte Carlo simulation

A matrix stripping method for the conversion of in-situ gamma ray spectrum, obtained with portable Ge detector, to photon flux energy distribution is proposed. The detector response is fully described by its stripping matrix and full absorption efficiency curve. A charge collection efficiency function is introduced in the simulation to take into account the existence of a transition zone of increasing charge collection after the inactive Ge layer. Good agreement is obtained between simulated and experimental full absorption efficiencies. The characteristic stripping matrix is determined by Monte Carlo simulation for different incident photon energies using the Geant4 toolkit system. The photon flux energy distribution is deduced by stripping the measured spectrum of the partial absorption and cosmic ray events and then applying the full absorption efficiency curve. The stripping method is applied to a measured in-situ spectrum. The value of the absorbed dose rate in air deduced from the corresponding flux energy distribution agrees well with the value measured directly in-situ.     

Simulation Procedure for Multistage Water/Hydrogen Exchange Column for Heavy Water Enrichment Accounting for Catalytic and Scrubbing Efficiencies

The present paper gives a simulation procedure for multistage water/hydrogen exchange columns for heavy water enrichment using hydrophobic catalysts. The Murphree-type efficiencies for H₂O, HDO and D₂O are used as the scrubbing efficiencies for sieve trays. The reaction rate of H₂+D₂?HD is assumed to be very rapid and equilibrated at the outlet of the catalyst bed. The catalytic efficiencies defined for H₂O(g) and D₂O(g) are considered for the nonequilibrated exchange reactions: H₂+HDO(g)?HD+H₂O(g) and H₂+D₂O(g)?D₂+H₂O(g). Those efficiencies are treated as input variables for the simulation. The main calculational loop is based on the Newton-Raphson iteration, but the order of the Jacobian matrix is just equal to the number of sieve trays for vapor/hydrogen scrubbing. The procedure is applicable to solution of operating problems in a wide range of input and output specifications.     

事故工况下主控室应急新风系统碘吸附器性能试验研究

为了研究在一次事故期间主控室应急新风系统碘吸附器的效率变化情况,开展了浸渍活性炭的中毒老化试验、碘吸附器辐照试验和活性炭效率变化试验,通过综合各种试验因素,以制得的初始效率为99.90%、99.97%、99.98%三种炭样分别在温度70 ℃±1 ℃、相对湿度40%±2%和温度44 ℃±1 ℃、相对湿度95%±1.5%条件下开展了长时间的过滤效率变化试验。综合各项试验结果得出,浸渍活性炭存在自然老化现象,乙酸等物质会加速活性炭的中毒老化;辐照对浸渍活性炭的过滤效率无影响;在严重事故工况下,主控室应急新风系统碘吸附器的过滤效率在168 h 内没有下降。     

CCD探测器的相对探测效率标定

探测器的探测效率是表征探测器性能的一个重要参数,需对其进行标定。本次试验使用复旦大学EBIT设备,以其配有的高纯锗探测器为标准,对低能X射线望远镜的CCD探测器进行探测效率的相对标定,得到在6.7、8.3、9.1、9.7、10.4、11.9和13.3 keV七个能量点CCD探测器相对于高纯锗探测器的探测效率。其讨论使用的标定方法对今后的探测效率标定工作具有意义。     

放射性氙测量中的天然源γ谱仪校准技术

基于禁核试核查现场视察的需求,研制了用于放射性氙测量的模拟气体源,实现了¹³³Xe 81.0 keV γ射线的效率校准。放射源基质为聚苯乙烯泡沫颗粒,母体核素为²²⁶Ra,采用不锈钢外壳封装,同时采用碳纤维窗以减少射线的衰减。放射源研制完成后,对其进行气密性和均匀性检验。当放射源达到平衡后,测量²¹⁴Pb的特征X射线的探测效率,然后插值计算得到¹³³Xe 81.0 keV γ射线的探测效率。为检验校准结果的正确性,制作了一个基质和几何尺寸均与²²⁶Ra源相同的¹⁵⁵Eu放射源,并在相同测量条件进行了实验。结果表明,¹⁵⁵Eu 86.5 keV γ射线和²¹⁴Pb 87.3 keV X射线的探测效率之间的相对偏差小于1.0%。     

用液闪直接测量核设施周围环境中的氚

某些核设施运行时会释放氚,从而引起周围环境中氚活度浓度水平的变化。对核设施周边区域空气、地下水、雨水和海水样品中的氚分别用内标准法(简称“内标法”)和外标准淬灭指示参数法(简称“外标法”)进行了液闪测量。两种标准方法测量数据的相对偏差在-4.0%～4.0%。根据内标法的探测效率与仪器给出的淬灭指示参数制作了4种环境水样的淬灭校正曲线。在环境样品测量中,内标法和外标法的探测效率最大差值约为1.6%,痕量¹⁴C和其它β放射性核素对³H的计数率影响可忽略。对探测效率为21.5%～24.5%无严重淬灭的样品,用液闪直接测量并根据外标法的淬灭校正曲线计算氚活度浓度,相对偏差在-6.35%～4.41%,基本可满足核设施氚常规监测的要求。     

HPGe探测器对圆柱型体γ源效率刻度的经验公式

介绍了HPGeγ探测器的圆柱型体源效率刻度的经验公式。利用单能量γ射线放射性源141Ce(145.4keV)、51Cr(320.8keV)、198Au(411keV)、65Zn(1115.5keV)的水介质体源对经验公式进行了检验。结果表明,用经验公式计算的相对效率与实验结果的相对偏差在5%以内,证明了该公式的实用性。     

Basic Characteristics of Centrifuges, (IV)

A method of numerically solving the convection-diffusion equation is presented for a binary isotopie gas mixture in the axisymmetric velocity field. A modified Newton's method is employed to perform the numerical integration without the assumptions that the pressure can be estimated from the rigid rotation model and the temperature of gas is uniform. A suitable form of the finite difference equation gives a computationally stable integration with reasonable representation of the molar concentration distribution of isotopie molecules in a rotating cylinder. The method includes a Gaussian elimination procedure which consists of the transformation of the Jacobian matrix to a triangular matrix followed by the backward elimination.

Computations are made on UF₆ gas in various centrifuges which have the openings for feed, product and waste on the end plates. Discussions are also presented on gas flows and separative efficiencies for the centrifuges which have baffle plates, skirting plates and bellows.     

Verification of modified sum-peak method in Monte Carlo simulationof full energy peak and sum-peak efficiencies of a HPGe detector

The modified sum-peak method estimates radioactivity by using only the peak and the sum-peak count rates.To verify the modified sum-peak method,the dependence of the full energy peak efficiency on the source-to-detector distance in a high-purity germanium detector system was studied using a Geant4 Monte Carlo simulation.The effect of the deadlayer in the germanium crystal was estimated by reference to experiments on ²⁴¹Am and the relative efficiency of the detector.The peak efficiency...