TDCR液闪分析仪Hidex300SL和SIM-MAX LSA3000在 β 核素测量中的性能比较

本实验通过对不同活度样品的测量比较了两台TDCR液闪分析仪(Hidex 300SL和SIM-MAX LSA3000)在性能上的差异。结果表明:SIM-MAX LSA3000的本底和最小可探测活度更低,在低活度样品的测量上占有优势;用TDCR淬灭校正法对常规活度样品进行测量,两台液闪分析仪测量误差都小于1.5%,不确定度(k=2)小于2%,准确性均良好。对于计数率大于1×10⁵ cpm的高活度的样品,两台液闪分析仪的测量结果均偏大,但SIM-MAX LSA3000偏大更加明显。     

液闪三双符合比(TDCR)淬灭校正方法研究

液闪测量方法具有自吸收少、探测效率高、样品处理简单等优点,广泛应用于环境辐射测量。在液闪测量中,淬灭是普遍存在的问题,依靠SIM-MAX LSA3000B液闪谱仪的实验平台,通过实验研究了环境温湿度、样品/闪烁液比值、水样活度浓度和闪烁液种类对淬灭曲线的影响,结果显示TDCR淬灭校正方法环境适应性好,受样品/闪烁液比值影响小,受闪烁液种类影响大,高活度浓度样品曲线一致但不适用于低活度浓度测量,所做研究为液闪TDCR淬灭校正方法应用提供了基本遵循。     

Hidex 300SL液闪装置测量低水平氚水活度的参数优化

Hidex 300SL是基于三管符合计数/两管符合计数(TDCR)方法绝对测量低水平氚水活度的液闪装置。本工作基于该装置对标准非淬灭氚水样品进行测量研究,明确了系统的探测效率与TDCR的关系;讨论了该装置的测量模式、符合时间等参数对计数率、衰变率和TDCR的影响;并对仪器的运行参数进行选择优化,在"H-3"测量模式及35ns的符合时间窗下,系统对3 H的探测效率达73.2%,衰变率稳定性好于0.47%;最后对空气本底样品进行测量,评估了该装置对氚水样品的探测下限,为后续环境低水平样品的精确测量提供有益参考。     

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%。     

标准曲线法计算水中氚活度浓度

本文探讨了采用标准曲线法计算水中氚活度浓度的新方法。该方法利用样品中氚活度浓度与计数率呈线性关系的原理,通过优化选择计数瓶、计数时间、样品与闪烁液的配比、能量区间,测量标准源得到的线性回归方程,建立标准曲线,计算水中氚活度浓度。实验结果表明,该方法的探测下限为1.21 Bq/L,计算结果的准确度范围为0.68%～2.34%,精密度为0.88%。     

液闪TDCR方法测量55Fe核素活度

为准确测量⁵⁵Fe核素活度,本研究采用液闪三双符合比(Triple-to-double Coincidence Ratio,TDCR)方法,首先根据⁵⁵Fe的核衰变与原子壳层数据,应用随机原子重排模型计算得到⁵⁵Fe在闪烁液中的电子沉积谱,其次基于自由参数模型计算单能电子在液闪中的计数效率,然后对所有沉积电子的效率进行求和得到⁵⁵Fe的总效率曲线,最后通过实验测量TDCR值,并结合总效率曲线导出实验计数效率,从而实现⁵⁵Fe活度的绝对测量。实验观测到光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)量子效率非对称效应,各样品的修正因子在1.001～1.005之间。⁵⁵Fe比活度测量结果为94.15 kBq·g-1,相对标准不确定度为0.45%。结果表明：液闪TDCR方法测量⁵⁵Fe可得到较低的相对标准不确定度。液体闪烁计数器对⁵⁵Fe具有较高的探测效率,两管符合逻辑相加效率达到63%以上。考虑PMT量...     

用于产氚率测量的碳酸锂探测片液闪样品制备方法研究

氚增殖包层中产氚率测量是聚变核能系统中需要研究的重要问题之一。本文开展了用于产氚率测量的碳酸锂探测片液闪样品制备方法的研究。结果表明:采用盐酸溶解碳酸锂探测片的方式,能制备成无色、透明度高且无分层的液闪样品,相比其他混酸处理,这种方法减少了寻找混酸间最佳体积比的步骤,简化了碳酸锂探测片液闪样品制备流程。对完善制备方法的研究表明:在20 m L的液闪测量瓶中,闪烁液的体积至少为10 m L以上;碳酸锂探测片刚好溶解后,盐酸用量不能超过0.2 m L(部分不超过0.4 m L)。该方法制备的液闪样品的兼容性在较长时间是稳定存在的,但淬灭程度会有较大变化,需考虑淬灭程度的变化对氚测量的影响。     

液闪测量低能β核素的放射性活度

为了测量缺乏标准溶液的低能弱β放射性样品的活度,采用分布在低能区(0~150 keV)的6种β核素(3H、241Pu、106Ru、63Ni、151Sm和14C)的标准溶液刻度低本底液闪谱仪(Tricarb-3170)的探测效率。在此基础上,拟合出探测效率随淬灭指数和核素平均能量变化的三维曲面。对影响液闪测量的主要因素,如闪烁液、淬灭剂、介质、样品瓶、体积等进行了研究,确定了最佳测量条件。该方法刻度了仪器在整个低能区的探测效率,适用于所有低能β核素活度的快速准确测定。     

低温解析-液闪法检测植物中氚含量

为评价涉氚活动中氚对环境的影响,建立了低温解析—液闪法检测核设施周围植物样品中氚含量的分析方法。该方法将核设施周围植物样品中组织自由水氚(TFWT)在110~120℃解析出来,用液闪计数仪测量其氚含量。该分析方法比传统分析方法缩短约120 min,对植物样中TFWT的平均回收率优于76%,能够满足涉氚场所植物中TFWT的快速分析。     

植物中组织自由水氚的测量方法

为评价核设施退役中氚对环境的影响,可监测退役前后植物中氚的活度变化来反映.文章设计加工1套用于植物组织自由水解析的低温真空解析系统,该系统对云南杉树叶样品的最佳解析时间定为5～6 h,此时20 g样品至少能解析水4～5 mL用于液闪测量,对树叶中组织自由水的平均回收率为61%.     

1220 Quantulus液闪谱仪测量3H计数效率的刻度

介绍了1220Quantulus液闪谱仪测量^3H计数效率的刻度方法。实际结果表明，用商用猝灭校正源来刻度仪器计数效率，首先应检验对实验被测样品的适用性，否则会使样品测量值有较大误差；对于一般的^3H常规监测，样品制备程序相同，猝灭情况变化不大，猝灭系数SQP（E）在711－732之间波动，因而可以用被测样品的空白材料无氚水作为猝灭剂来配制猝灭系列源，并用它制作的校正曲线来刻度仪器计数效率，或者简单地用与被测样品猝灭情况相近的源作为标准来确定计数效率。     

内标淬灭校正法测定尿中氚浓度

氚引起的内照射对人体伤害非常大,因此评估涉氚人员的氚内照射水平十分重要。为满足快速准确评估人员氚摄入水平的要求,本研究在原尿直接测量法的基础上,采用内标淬灭校正法,对三名涉氚工作人员尿液中的氚放射性浓度进行测量,评定测量结果的不确定度,并估算该方法的探测下限。测量结果表明,李、胡、黄三位工人的尿中氚的放射性浓度分别为94.9、554、898 Bq/L,与氧化蒸馏法测量结果的偏差均在4%以内。该方法操作简便、快捷,准确性较高,可以满足涉氚工作人员的尿氚监测和内照射剂量快速准确评价的要求。     

加速器屏蔽体中氚的提取和比活度测量

使用红外炉发展了一种从活化混凝土中提取氚的方法。通过研究氚的提取效率与加热温度、加热时间的关系,获得了氚的提取优化条件为在800℃下加热30min,Ar气流量设置为200mL/min。氚由两个冷凝管收集,然后装到1个小玻璃瓶中,与液体闪烁体混合,使用液体闪烁计数器计数。使用这种方法提取氚只需55min。相对于使用电子炉提取氚的方法,氚的提取效率可达到100%。收集了两个加速器屏蔽体中的混凝土样品,测量了样品中的γ射线核素和氚的放射性比活度。结果显示,氚的比活度与¹⁵²Eu和⁶⁰Co的比活度有很强的相关性。可得出结论：氚主要产生于热中子俘获反应⁶Li(n,α)³H。因而,可使用⁶⁰Co的放射性比活度简单估计活化的混凝土样品中氚的放射性比活度。     

氚气标准源活度浓度测量不确定度分析

氚气标准源的活度浓度量值对于氚活度浓度监测与校准的溯源非常重要,对于氚气活度浓度的测量,通常采用长度补偿法,本研究基于内充气正比计数器测量氚活度浓度的方法,对测量结果不确定度的来源进行了分析,并给出了评定结果。氚活度浓度的不确定度主要来源于本底与计数的统计涨落、体积测量、死时间修正、壁效应修正、以及测量重复性与稳定性。结果表明,对于7×10³ Bq/L的氚气标准源,其活度浓度测量结果的合成标准不确定度u_c=1.6%。     

不同淬灭水平混合~(90)Sr/~(90)Y液闪谱的简易拟合方法

针对不同淬灭水平混合~(90)Sr/~(90)Y液闪谱,利用Origin软件建立了基于非对称双S函数的简易拟合方法。由于常用外标准淬灭指数受外标准谱的统计涨落影响(测定高活度样品时可能会产生显著误差),因此根据~(90)Y样品液闪谱特征自定义了不受样品活度影响的淬灭指数。利用该淬灭指数和不同淬灭水平~(90)Y样品的液闪谱,将~(90)Y液闪谱位置和形状参数与自定义淬灭指数进行关联,并在此基础上完成了不同淬灭水平混合~(90)Sr/~(90)Y液闪谱的解析,解析结果与实验结果符合良好。该法有望用于同时测定不同淬灭水平样品中几种放射性核素的活度。     

不脱色猝灭校正法测定尿中氚scr

采用尿氚不脱色猝灭校正法对10人尿样在加氚制样后直接进行液闪测量,同时与常规蒸馏脱色法进行比较。结果表明,当α=0.05时,2种方法的测量结果没有明显差异。但不脱色猝灭校正法在操作上仅需时4min,适于短时间内大规模尿氚检测,可作为核设施工作人员尿氚常规监测的主要方法。     

退役核设施环境植物中氚的分析

建立了一种适用于退役核设施环境植物样品中氚快速分析的方法,在建立快速制样装置的基础上,对场所退役源项调查过程中的含氚植物样品进行了分析。结果显示：建立的制样装置在实际样品处理中,分析时间与传统方法相比缩短2～3 h,回收率＞75%。以上结果表明,所建立的方法适合退役过程中大量植物样品中氚的分析。     

便携式氚测量仪现场校准技术研究及装备研制

根据PV T方法研制了便携式氚测量仪现场校准装备.使用经检定的电离室装置对初始的氚气浓度进行了测量并作为校准装备的气源,根据PV T方法稀释配制了校准用的参考氚气,参考氚气浓度的不确定度为5.00％,满足EJ/T 1077-1998关于检验源的要求.使用放射性气体活度标准装置对配制的参考氚气进行了绝对测量,测量结果与理...     

电离室氚活度浓度标定及稳定性测量

电离室测氚在氚工厂、核聚变实验堆、环境监测以及各种涉氚实验装置中得到了广泛的应用.通过PV T法配制一定氚活度浓度的含氚气体,利用自主研制的流气式丝壁电离室实验系统,进行电离室氚标定实验,通过正交实验验证影响因素,从而完成对电离室的刻度.结果表明,该类电离室测量稳定性优异,相对偏差均小于1％,压力影响线性相关性均约为1...     

液体闪烁计数法测定天然铀样品中的铀

建立了液体闪烁计数法测定天然铀样品中铀含量的分析方法。对影响液闪测量的主要因素,如α/β甄别、淬灭效率等进行了研究,确定了最佳脉冲甄别参数值和淬灭校正曲线。与铀的容量法进行了方法比对,结果吻合较好。方法的精密度良好,对浓度为0.9857mg/g的铀标准溶液平行测定7次,相对标准偏差为1.9%。该法易于操作、分析速度快,可用于核燃料循环前段天然铀样品中铀的分析测定。