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。     

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。     

能谱-剂量转换法用于环境辐射剂量测量

为准确测量环境水平剂量率,基于无卷积全谱转换法,通过测量X/γ能谱和剂量率,开展能谱-剂量转换系数求解并实现能谱-剂量的转换。结果表明,能谱-剂量法计算剂量率与实测剂量率的残差近似为0,证明该方法在能谱-剂量求解过程自洽;在¹³⁷Cs、⁶⁰Co标准参考辐射场下的剂量率线性测试结果与标准值的最大相对误差为±10%,表明无卷积全谱转换法用于能谱-剂量转换系数的求解可行。     

基于G(E)函数法的就地NaI谱仪剂量率测量

在核应急监测中常用NaI谱仪实现剂量率的监测和γ放射性核素识别。本研究利用G(E)函数法对一款3″×3″的NaI谱仪进行能谱-剂量直接转换的刻度。利用¹⁵²Eu、¹³³Ba、²⁴¹Am、¹³⁷Cs、⁶⁰Co标准点源获得不同能量下的标准能谱数据,并采用Geant4程序计算其他能量下的能谱数据,实现能谱信息与空气吸收剂量率的转换。结果表明,在一定的剂量率范围内,采用G(E)函数法实现能谱信息与剂量率的转换结果可以接受,满足应急监测要求。     

基于G(E)函数法的NaIγ谱仪能谱-剂量转换研究

利用Geant4求解国控大气辐射环境自动监测站NaI γ谱仪G(E)函数,对NaI γ谱仪进行能量响应修正,实现NaI γ谱仪能谱-剂量直接转换。通过点源刻度实验,获取NaI γ谱仪Geant4物理模型。然后利用Geant4和高斯展宽获取NaI γ谱仪对不同能量γ射线的响应能谱。最后采用最小二乘法求解得到NaI γ谱仪G(E)函数。并通过标准源¹³⁷Cs、⁶⁰Co、²⁴¹Am的实验能谱进行验证,表明利用G(E)函数和谱仪实际能量谱求空气吸收剂量率的方法是可行的。     

LaCl3闪烁探测器在γ能谱测量中的应用

用几个标准γ源对LaCl3和NaI闪烁体探测器的能量分辨率进行了刻度,并对测量的结果进行了比较,发现LaCl3探测器的分辨率要优于NaI探测器.为了得到精度较高的γ能谱,用EGSnrc计算了LaCl3探测器的能量响应函数,作为探测器的解谱响应矩阵.用探测器测量了152 Elu标准γ源,逆矩阵法解谱后的γ能谱与HPGe谱仪测量结果以及标准值进行比较,发现LaCl3探测系统在能量线性、探测效率以及能量分辨方面都具有很好的性能,说明该探测器在γ能谱测量具有很好的应用前景.     

就地γ谱仪应用技术研究

简介在就地HPGeγ谱仪测量技术方面开展的应用技术研究及取得的成果,主要包括刻度技术、核素深度分布测量技术、空气吸收γ剂量率测量技术、气载放射性测量技术、不均匀场测量技术和不确定度评价等。这些技术的建立,及获得的结果、结论,对环境辐射监测、核应急监测等工作具有一定参考价值。     

环境γ能谱测量方法研究及应用

环境γ能谱测量是电离辐射环境测量中高效、准确、经济的方法。本文详述了NaI(Tl)γ能谱仪在地表γ空气吸收剂量率测量中的仪器刻度、活度浓度和剂量率计算、数据处理和成图的方法技术。用中国核工业航测遥感中心的5个标准源模型对1台就地NaI(Tl)γ谱议进行了实验刻度,采用三元素法和总计数率法对广东珠海市110 km2的大面积环境地面1 m高处的吸收剂量率进行测量和计算结果表明,在满足半无限(2π)测量条件下,按γ能谱数据计算的地表1 m高处空气吸收剂量率与高气压电离室实测结果在±15%以内符合。     

基于Bonner多球的环境中子能谱和剂量率测量

使用Bonner谱仪对室内中子谱进行测量。根据Bonner多球的读数,采用最大熵法求解中子能谱,并根据注量-剂量转换系数得到中子剂量率。为验证测量结果,使用基于解析公式的模拟软件EXPACS Ver2.21进行能谱验证、使用BF3固定式环境中子监测器进行剂量率验证。经过验证分析表明基于最大熵法的Bonner测量结果与其他方法的结果基本符合,合肥地区环境中中子周围剂量当量率在2.6nSv.h-1至14.38nSv.h-1之间。     

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。     

就地HPGeγ谱仪测量隧道空气中氡平衡因子技术研究

对就地HPGeγ谱仪测量隧道空气中氡平衡因子的方法进行了研究.就地HPGe γ谱仪可直接测量隧道中214Pb(或214Bi)的特征γ射线,其计数来自于空气与岩石中214Pb(或214Bi)的贡献.利用214Pb(或214Bi)不同能量特征γ射线的计数率及其效率转换因子建立方程组,并采用期望最大(EM)算法对方程组进行求解,得到空气中214Pb(或214Bi)的活度浓度.218Po无法通过就地HPGeγ谱仪直接测量,但可通过214Pb的活度浓度计算得出.在一常年封闭的隧道中连续测量24h,按不同时长获取8个能谱,分别计算出不同时段空气中214Pb和214Bi的活度浓度,由此计算出218Po的活度浓度,并得到隧道空气中氡平衡因子.通过对测量结果的验证认为该方法是可行的.     

中国实验快堆C31系统HPGe γ谱仪效率刻度的点源模拟

中国实验快堆燃料破损覆盖气体监测系统γ谱仪采用的是ORTEC公司的HPGe γ谱仪,监测对象是覆盖气体(氩气)。由于很难找到谱仪效率刻度相对应的标准气体体源,对谱仪的效率刻度带来了困难。本文在参考大量文献的基础上利用点源模拟的方法来进行HPGe γ谱仪的全能峰效率刻度,解决了中国实验快堆燃料破损覆盖气体监测系统(C31系统)谱仪效率刻度的困难。     

利用土壤样品中天然~(232)Th、~(226)Ra衰变子体确定HPGe γ谱仪测量效率的研究

在土壤放射性活度测量中,利用土壤样品中天然存在的232Th衰变系和226Ra及其短寿命子体平衡时各γ光子发射率的相对关系,先确定HPGe γ谱仪对不同能量γ光子的相对效率刻度曲线,然后利用谱仪对KCl中40K1.460MeV γ光子的测量效率,实现对HPGe γ谱议的全能峰效率刻度。经与核工业放射性计量测试中心进行的同一样品分析结果比对,吻合良好。     

就地HPGeγ谱仪校准系数的蒙特卡罗计算(英文)

采用蒙特卡罗(MC)方法和技术,建立了用于环境测量的就地HPGeγ谱仪对点源的全能峰探测效率因子(N_0/φ)和角响应校正因子(N_f/N_0)的MC计算数学模式,进而利用Beck公式,给出了理论计算就地HPGeγ谱仪测量土壤中天然和人工放射性核素的比活度校准系数(N_f/A)及其地面上1m高处的空气吸收剂量率校准系数(N_f/D)的方法。采用自编的MC专用计算软件,计算了两台就地HPGeγ谱仪的(N_0/φ),(N_f/N_0),(N_f/A)的理论值并与它们的实验值进行了比较。在能量129kev～2.62MeV范围内,上述两台就地HPGeγ谱仪,(N_f/A)的计算值与实验值一般在±6％的相对偏差范围内吻合,最大相对偏差小于±9％。     

基于HPGeγ谱仪的土壤样品分析

使用宽能超低本底HPGeγ谱仪,分别采用无源效率刻度曲线法和相对测量比较法对土壤样品中226Ra、232Th、40K、238U的放射性活度进行了测量。通过对计算结果的对比分析得出:在150 keV以上的中高能区无源效率刻度方法与传统相对比较法对相同样品的测量分析结果具有很好的一致性,在无标准源可依或现场测量分析等情况下,无源效率刻度方法是一种比较理想的效率刻度方法。     

无源效率刻度方法的实验验证和分析

介绍了无源效率刻度方法的原理,利用HPGeγ谱仪,通过标准点源和体源测量对实验室无源效率刻度方法(LabSOCS)进行了验证.实验表明,无源效率刻度方法的拟合结果是可以接受的,可作为效率计算方法和实验室质控方法的一个补充,同时分析了无源效率拟合的影响因子.     

一台HPGeγ谱仪效率刻度数据的处理与分析

采用效率比较法测定γ谱仪的端面效率曲线时,刻度数据的取舍、函数拟合方式、效率比曲线拟合核素的选取等数据处理与分析方法,都影响着谱仪刻度的准确性.本文介绍了对一台HPGeγ谱仪效率刻度数据的处理与分析.     

环境样品γ射线自吸收修正因子与样品质量的相关性

本文探讨高纯锗（HPGe)γ谱测量环境样品时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8个不同质量的环境样品（海洋沉积物）和1个标准源基质材料（290g)，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谱仪对不同能量γ射线测量8种不同质量的样品相对于标准源基质材料的自吸收修正因子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测量的IAEA标准参考物质样品的活度进行修正，得到令人满意的结果。     

水样品放射性活度以土壤样为标准的测量误差修正

以已知活度的土壤样为标准对水样中的放射性活度用高纯锗(HPGe)γ谱仪进行测量,由于两样品在组成成分特别是密度上的差别,会给测量结果带来一定误差。为了修正这一刻度误差,本文采用蒙特卡罗方法,通过分别模拟计算HPGe探测器对水样和土样中238U2、32Th2、26Ra4、0K等核素特征γ射线的探测效率,得到了以土样为标准测量水样核素活度引入的刻度误差。对238U为12%,其余三种核素均小于5%的误差,从而建立起了对这一刻度误差进行修正的方法。     

无源效率刻度法解析辐射环境监测γ谱可行性评价

通过对高纯锗γ谱仪无源效率刻度法的准确性验证,为该方法在辐射环境监测中的应用提供依据。选用了辐射环境监测常用的五类不同介质的标准体源,使用国产无源效率刻度软件Gammacalib分别进行效率刻度,用P型HPGeγ谱仪进行测量,验证实验结果的相对偏差在14%以内。说明在探测器和样品表征准确的情况下,无源效率刻度法作为辐射环境监测中一种辅助的方法是可行的,且可以对与标准源形状和密度差异引入的误差加以修正。