NaI(Tl)闪烁探测器对铯源响应的蒙特卡罗模拟

对NaI(Tl)探测器的γ能谱进行了MC模拟,模拟研究了不同源-探距、不同能量分辨率、不同模拟时间和平面源分布等条件下的137Cs γ能谱.137Cs点源的模拟谱与实测谱的对比表明两者基本相符.     

野外γ谱仪刻度的蒙特卡罗模拟

用蒙特卡罗方法对NaI(Tl)野外γ谱仪刻度进行模拟,计算谱仪的响应系数.通过与实验的比较,研究利用蒙特卡罗方法对NaI(Tl)野外γ谱仪进行刻度的可行性.结果表明,当模拟探测器对137Cs的能量分辨率从8%～14%变化时,模拟结果与实验结果的差别在12%以内.     

环境水样自动监测装置的效率标定及Monte Carlo模拟

为获得自动取样监测装置中的NaI(Tl)探测器对于低水平环境水样中人工放射性核素137Cs比活度,对NaI(Tl)探测器γ能谱响应进行了实验标定与Monte Carlo模拟,分别模拟了探测器对137Cs点源的能谱响应,探测器置于铅室内137Cs溶液中央的能谱响应。探测效率与峰总比的模拟计算结果与实际值基本一致。结果表明,利用经较高比活度实验结果验证的MC计算模型,可校正低活度水平环境水样的测量值,为在线监测方法的建立提供了技术支持。     

NaI(Tl)航测谱仪对~(137)Cs模拟面源的刻度

根据数值积分原理,用有限个 Cs 点源模拟了两个有限大(半 137径为 15 m)和一个无限大 Cs 均匀面源,对一台安装在运五飞机 137内的 NaI(Tl)航测谱仪进行了地面刻度。对两个有限大 Cs 模拟均 137匀面源,NaI(Tl)航测谱仪的刻度因子平均值为 2.98×10- m2 ;2对无限大 Cs 均匀面源,其值为 3.77×10- m2,估计其不确定度 137 2小于 20%。用角响应函数方法,计算了实验条件下的刻度因子,结果与实验值在 10%范围内符合。     

管道外非介入式监测核设施液态流出物模拟研究

针对基于NaI探测器的管道外非介入式放射性流出物监测方法开展了系列研究。利用MC代码建立NaI探测器仿真模型,模拟计算NaI探测器与被测管道不同耦合测量方式,以及NaI探测器对于三种不同规格尺寸的管道内放射性废水的活度浓度响应。利用标准活度浓度¹³⁷ Cs放射性溶液对液态流出物监测仪实物样机进行了测试实验,实验结果与模拟结果具有较好的一致性。     

应用蒙特卡罗方法确定NaI探测器的点源效率函数及其参数

为了探讨NaIγ探测器对点状γ射线源(以下简称"点源")的探测效率与点源空间位置之间的关系,采用蒙特卡罗方法通用程序模拟计算了NaIγ探测器对空间不同位置处137Cs、60Co点源的探测效率.根据模拟计算结果,通过数值拟合方法,确定了NaI探测器对点源的探测效率函数及其参数.研究表明,应用蒙特卡罗模拟方法确定NaIγ探测器对于点源的探测效率函数及其参数是一种简便、有效的方法.     

基于三NaI(Tl)晶体探测器的放射源定位研究

设计了一种三NaI(Tl)晶体组成的γ射线源定位探测器系统,并通过模拟仿真及实验研究了三NaI(Tl)晶体探测器在137Cs辐射场中全能峰占比计数随距离及入射粒子方向变化的关系。结果表明:在远距离探测情况下,采用全能峰占比法可以有效消除源与探测器间距对角度分辨的影响。对于探测距离约为2.58 m的1.36×106Bq的137Cs源,测量的最大角度偏差≤1.72°,定位位置相对偏差为3.71%。     

航空HPGe阵列探测器的测量能力评估

近年来,航测HPGe阵列探测器的技术得到快速发展,美国西北太平洋国家实验室研制了技术成熟的航测HPGe阵列探测器——MARS系统。采用MC模拟计算的方法估算了同时使用两套MARS系统的航测系统,在不同飞行高度条件下,对地表均匀分布137Cs的探测效率。另外,通过木板模拟空气衰减实验,估算了不同飞行高度条件下,天然核素在其测量能谱中137Cs能区产生的本底计数率。以上述两方面数据为基础,估算了该航测系统对地表均匀分布137Cs的探测限,并与常用的NaI(Tl)阵列探测器对该核素的探测限进行了对比。最后评估了HPGe和NaI(Tl)阵列探测器的优劣及适用条件。     

蒙特卡罗方法模拟放射源位置对井型NaI(Tl)晶体探测效率的影响

利用Geant4数值计算程序,对放射源137Cs和60Co发射的单能γ射线(0.662 MeV和1.331MeV)经过井型NaI(Tl)晶体探测器后的能谱进行了蒙特卡罗模拟,并通过改变放射源在井型NaI(Tl)晶体中的位置对探测效率的影响做了进一步的研究。计算结果表明:对比常用的圆柱形NaI(Tl)闪烁探测器,由于井型NaI(Tl)晶体对放射源所张立体角很大,所以其对γ射线的源峰探测效率更高,并随着放射源在井内高度的增加而逐渐减小;在固定了放射源在晶体井下深度的情况下,放射源位置在水平面内的变化对源峰探测效率的影响并不大。     

NaI(Tl)探测器的源几何特性对峰总比影响模拟研究

利用蒙特卡罗工具Geant4模拟了~(137)Cs和~(60)Co这两种放射源的几何形状以及探测距离这两个因素对γ射线在NaI(Tl)闪烁体探测器内能量沉积的影响。研究结果表明,当放射源的几何形状不一样时,不同的核素在峰总比达到最大时的探测距离不一样,模拟结果为放射性测量提供了参考。     

加速器驱动洁净能系统中的燃耗行为分析

研究了加速器驱动洁净核能系统（ADS）次临界反应堆内核素的演化。分析结果表明：ADS具有嬗变长寿命核废物的能力。从快堆和热堆的比较可知,ADS的快堆具有输出功率大、长寿命超铀放射性废物的累积水平低、裂变产物对反应堆反应性和能量增益影响小等优点。这些优点在利用U－Pu燃料循环的次临界堆中十分明显。对于利用Th-U燃料循环的次临界堆,热堆和快堆都是可以工作的;而对于U－Pu燃料循环的系统,快堆则是较好的选择。     

Problem of the iodine method of purification of zirconium

A method is proposed for the determination of the equilibrium constantsk and k' for the reactions Zr+2I₂–ZrI₄=0 and 2I–I₂=0, which is based on the measurement of the amount of iodine or zirconium liberated in the decomposition of zirconium tetraiodide on a heated surface in the process of establishing equilibrium. The decomposition of the tetraiodide was carried out at 900–1600C on a tungsten filament. The temperature distribution between filament and vessel walls was neglected.The dependence of the sum of atomic and molecular iodine pressures on zirconium tetraiodide pressure was determined at 1430C, and on temperature for 50 mm Hg. The values of kk'² 35 (mm Hg)³ at 1430C and k0.07 mm Hg at 400C, found from the results, differ substantially from known thermodynamic data, but give good agreement between the authors' formula [1] and experimental results on the iodide process of zirconium purification.