样品均匀性对PGNAA技术元素分析影响的初步研究

采用蒙特卡罗模拟技术,从样品自吸收和中子场在样品中分布特性两个角度,对中子活化瞬发γ射线分析(Prompt Gamma-ray Neutron Activition Analysis,PGNAA)技术中γ射线能谱受样品均匀性的影响进行了初步研究。结果表明,因样品均匀性不同引起的样品自吸收及中子场分布的变化,对γ射线能谱有一定的影响。由于样品均匀性的变化,部分元素特征峰计数变化可达20%以上,从而在一定程度上影响了元素成分分析的准确度。     

煤对γ射线的吸收与散射及对中子瞬发γ能谱的修正

研究了煤对不同能量γ射线的吸收和散射规律，并结合煤体的中子场分布，实现了对元素的中子感生瞬发γ能谱的修正。     

铀样品自吸收修正因子与样品质量的相关性

探讨了中子活化法检测燃料棒235U富集度均匀性过程中,不同丰度铀样品γ射线自吸收修正因子与样品质量之间的相关性。采用装于相同规格样品盒的不同丰度和质量的铀样品,将一块发射多个γ射线的标准点源(152Eu+137Cs)放置在准直器上,用HPGeγ谱仪测量样品不同能量γ射线的自吸收修正因子F。将自吸收修正因子F与样品质量m进行回归分析,得到F-m直线回归方程,用此方法得到的修正因子对中子活化分析测量模拟样品丰度时的活度进行修正,分析结果与质谱法分析结果之间的偏差小于1‰。     

应用双电离定方法测定15MeV中子场内化学样品中的吸收剂量

本文研究了BPT型指形TE-TE和Me-Ar电离室的特性。在由T(d,n)~4He反应产生的混合场中,对电离室的各项修正因子进行了实验测定与计算。TE-TE电离室500 V的饱和修正因子为1.007;Mg-Ar电离室200V的饱和修正因子为1.017。在15MeV中子场中应用双电离室方法测定了葡萄糖和FBX溶液体系(硫酸亚铁—苯甲酸—二甲酚橙)中的吸收剂量。确定了样品中中子吸收剂量与γ射线吸收剂量的比值。并给出了在混合场中中子吸收剂量测量不确定度为±6.3％。     

大样品中子活化分析的理论依据和误差修正

中子活化分析(NAA)是最重要的核分析技术之一。目前,国内和国际上绝大多数NAA实验室只能对小样品(mg～g或μL～mL)进行分析。本工作概要介绍大样品中子活化分析的原理,重点介绍了由于体积增大而带来的中子注量率自屏蔽、γ射线自吸收等修正因子的算法,以及对样品不均匀性的修正方法。     

射线检测技术在石油化工装置中的应用

对γ射线扫描技术和中子背散射技术的基本原理以及在石油化工装置中的主要应用进行了简要介绍。重点介绍了γ射线扫描技术在塔器操作上的典型工业应用，和中子背散射技术在测量工业气液分离器、加氢反应器料位的应用。这些应用情况表明，利用射线检测技术不仅可以准确诊断石油化工设备的故障，还可以用于装置的运行状况评价、操作优化、挖潜增效以及实现预测维修等多个方面。因此，该技术在石油化工领域具有广泛的应用前景。     

一个用于堆中子活化分析的自动γ射线能谱仪

一、引言随着高分辨率Ge(Li)γ射线探测器和计算机的发展,堆中子活化分析从70年代初起进入了成熟期。它在地学、材料学、天体学、生物学、医学、考古学以及环境保护等很多科学领域里获得了广泛的应用。在大规模分析样品时,靠人工换样和测量,工作人员受到的辐射剂量比较大。目前世界上愈来愈多的先进实验室都已采用自动测量装置。为了更好更广泛地应用堆中子活化分析技术,提高工作效率,提高仪器和设备的利用率,我们研制了这     

中子方法快速分析水泥生料的实验装置研究

应用中子感生瞬发γ射线分析技术(PGNAA)设计开发出一种适合水泥生料快速分析的装置—中子水泥生料多元素分析仪,它采用D—D中子发生器做中子源,用BGO探测器及多道分析器采集γ射线谱。通过不断改进实验确定了装置的各项具体参数,并在此装置上进行了水泥生料单组分元素γ射线特征峰的寻找,定出各元素的特征峰,从而可确定该元素成分和含量,实现对水泥生料的快速分析。     

涂硼稻草管中子探测效率与γ射线甄别研究

涂硼稻草管是一种新型的3He替代探测器,能广泛满足中子散衍射、军控核查、无损检测等领域的大面积低能中子测量需求。本文系统研究了PTI-204型稻草管探测器甄别阈对中子和γ计数的影响,优选出最佳甄别阈值。并在此基础上,利用实验室放射源测量了γ射线甄别率和热中子探测效率。结果表明:PTI-204的γ射线的甄别率可达约10~(-8),热中子的探测效率约为20%,是一种极具潜力的3He替代探测器。     

γ射线自吸收修正因子精确计算方法研究

对具有一定几何尺寸的样品进行γ谱分析时,样品自身对γ射线的吸收影响对核素含量的精确测量。本文在对比国内外关于自吸收修正因子计算方法的基础上,分析了被广泛采用的简化计算模型存在的问题及对修正结果的影响。基于混合蒙特卡罗模拟的思想,提出了自吸收修正因子的精确计算模型,并使用FORTRAN程序进行了随机抽样和积分计算,得到精确的自吸收修正因子。通过加标样品及不同质量标准源的对比测量,将精确计算模型与简化计算模型和无源效率校准软件计算结果进行了对比分析。结果表明,简化计算模型过高评估了自吸收干扰,而精确计算模型计算结果与实验测量结果及无源效率校准软件计算结果具有较好的一致性,相对偏差不大于5%。最后针对核电厂周围环境中主要关注的γ核素,使用精确计算模型得到了不同γ核素在土壤中的自吸收修正因子。     

14MeV中子活化分析法测定钢样品的透射比及氧含量

用14MeV中子活化分析相对法测定钢或其它金属的氧含量时,由于标准和样品基体的差异,会造成它们中子自屏蔽与γ自吸收的不同。为此,需引入透射比因子(transmittance)修正测得的结果。利用物质对中子屏蔽及对γ吸收的规律计算透射比不易准确,故大多针对具体的分析装置,采用实验方法测定。I.Fujii以及J.Hoste等人曾测定了纵向(端面)接受辐照的圆柱状样品的透射比,本工作则是对横向(侧面)接受中子辐照的圆筒状钢样品的透射比进行测定,并利用测得的结果完成钢中氧的活化分析。     

1.4MeV-5MeV中子诱发~(238)U裂变产额测量

~(238)U裂变产额测量工作在核数据测量中有着重要意义,本工作利用2.5MeV质子静电加速器产生的1.4MeV-5MeV单能中子诱发238U裂变,通过对裂变产物放射性的测量对裂变产物核素~(135)I、~(133)I、~(105)Ru和~(91)Sr的产额进行了测定。照射过程中中子通量用活化法确定。分析了影响实验测量的多个因素,包括用MCNPX程序对中子在靶头及样品中的多次散射和自屏蔽效应进行了修正,对γ射线在样品中的自吸收进行修正等。得到产额数据典型误差为3.5%,最后把测量结果与已有的裂变产额数据进行比对。     

中子活化瞬发γ射线元素分析技术初探

自六十年代中期以来,中子活化瞬发γ射线元素分析技术(PNAA)在地质勘探、材料成份分析、工业流线监测、以及医学生物学中得到实际应用。与通常的中子活化(NAA)技术相比,它分析的是样品主要成份的百分比含量,由于可利用同位素中子源,这样可在现场进行在线测定。PNAA和NAA一样,都是非破坏性分析,它适宜于大块物质的体分析、生物     

低能γ射线反散射法测量纸张定量的研究

叙述了低能γ射线反散射法测量纸张定量的可能性,建立了纸张定量与反散射γ射线强度的关系式。研制了一套测量装置,并对测量误差进行了分析。     

γ全吸收型探测装置探测效率的实验与模拟

为精确测量keV能区中子俘获反应截面,中国原子能科学研究院核数据重点实验室基于中国散裂中子源反角白光中子源建成了国内首套γ全吸收型BaF₂探测装置。为获得重要的实验参数装置对γ射线的探测效率曲线,对单个BaF₂探测器模块能谱的测量数据与模拟结果进行比较。结果表明,测量¹³⁷Cs和⁶⁰Co源得到的实验结果与MCNP和GEANT4的模拟结果吻合较好,验证了模拟计算得到的探测效率曲线的可靠性,可用于中子俘获反应截面的在线测量。     

γ射线透射法检测精度与样品微观状态关系研究

本文研究了单能γ射线透射法测量精度与样品微观均匀性之间的关系。通过建立与γ射线透射方向平行、垂直的微观分布模型,并对不同模型展开理论分析得出,与γ射线透射平行方向的微观不均匀性会导致γ射线的透射率增大,进而导致质量厚度测量结果偏低;与γ射线透射垂直方向的微观不均匀性对测量结果无影响。同时还建立了不同质量厚度分布的微观不均匀性模型,并用这些模型进行了测量精度受微观不均匀性影响的规律分析,其中模型的不均匀性状态用变异系数进行描述。分析结果表明,相同实验条件下变异系数越大对γ射线透射强度的影响越大,且γ射线透射率的相对变化量与样品变异系数之间存在线性递增关系。      

ZF-150型中子发生器大厅内X-γ照射量率和γ能谱的初步测定

本文介绍了兰州大学现代物理系的ZF-150型中子发生器大厅内X-γ照射量率和γ能谱测量的结果。用 FJ-377型热释光剂量仪测量了中子发生器运行过程中 X、γ射线照射量率分布;用 FJ-311G γ微伦仪和 NaI(Tl)γ能谱仪测量了中子发生器在产额为3×10~9n/s条件下,运行1小时后,靶头附近的照射量率及γ谱。     

瞬发γ射线中子活化分析及其应用

热中子与物质产生辐射俘获反应时,发出瞬发γ射线,用高分辨率锗半导体探测器测量瞬发γ能谱,进行能量和强度分析,从而达到识别元素及确定含量的目的,此即瞬发γ射线中子活化分析,简称PGNAA。由于~(252)Cf中子源和锗探测器的发展,PGNAA作为堆中子活化分析     

反应堆快中子实验装置辐射场参数测量

利用多箔活化法测量了设计的反应堆快中子实验装置的中子能谱及中子注量,并采用Monte Carlo方法分析了能谱的不确定度.用热释光剂量片法测量了装置的γ剂量.装置各参数测量结果均达到了预期的设计指标.     

用活化法无损测定金属铀样品中~(238)U的含量

238U作为一种重要的裂变材料,其含量的准确测定在裂变产额数据测量中具有重要意义。在四川大学2.5 Me V质子静电加速器上,利用T(p,n)3He反应产生的483 ke V单能中子照射金属铀样品,对照射后生成放射性核素239Np的特征γ射线进行测量,利用已知的238U(n,γ)俘获截面数据实现了对238U含量的准确测量。对影响测量结果准确性的因素做了细致分析,采用蒙特卡罗方法应用软件MCNPX(Monte Carlo N-Particle e Xtended)对中子的多次散射效应和中子注量衰减效应进行了修正,对γ射线在样品中的自吸收也进行了修正,修正后的实验结果是2.884 2 g金属铀含5.712 8×1021个238U原子,实验结果的不确定度是4.1%。