井式HPGe探测器测量放射性氙活度方法研究

介绍了用井式HPGe探测器测量氙同位素气体活度的方法.在研制了塑料管型γ源盒和样品转移制源平台的基础上,通过测试CTBT惰性气体氙传递实验比对样品对井式HPGe探测器进行了效率标定.对于133Xe81 keVγ射线,测量24 h,系统的活度探测限达到了10.2 mBq.     

低本底内充气正比计数管测量37Ar活度

³⁷Ar是全面禁止核试验条约现场视察重要监测核素之一,高灵敏地探测³⁷Ar活度是地下核试验监测的关键环节。本文研究建立了低本底内充气正比计数管³⁷Ar活度测量装置,在铅屏蔽室上、下各装配1个塑料闪烁体探测器,主动屏蔽宇宙射线在计数管中产生的本底。相对于原始能谱,反宇宙射线能谱中³⁷Ar峰区本底计数率降至原来的7.3%,测量24 h,³⁷Ar的最小可探测活度达2.5 mBq。     

无源效率刻度在活度测量中的应用研究

利用几种典型的实验室标准源,对无源效率刻度软件LabSOCS效率模拟的准确性和可靠性进行了检验;从射线级联符合相加效应原理出发,探讨了利用具有级联关系的X射线进行效率刻度的可能性,扩展了效率刻度的能区范围;利用该软件模拟计算了一定体积的圆柱形气体体源效率随几何尺寸的变化关系,优化了圆柱形气体源盒的几何尺寸。     

符合效率外推法绝对测量131Xem活度

放射性气体氙是全面禁止核试验条约组织重点关注的监测对象,准确测量放射性氙的活度是其中的难点之一。本文详细介绍了β-γ符合效率外推法测量放射性核素活度的原理和方法,使用该方法绝对测量了¹³¹Xe^m活度,测量不确定度为0.3%(k=1)。根据外推法原理推导了参数法测量¹³¹Xe^m活度的计算公式,外推法与参数法活度结果相差2.0%。实验中同时用HPGe γ谱仪对¹³¹Xe^m进行了活度比对测量,其结果与符合外推法测量结果相差2.7%,二者结果在置信水平(k=1)区间范围内一致。以上结果表明,β-γ符合效率外推法显著提高了¹³¹Xe^m活度测量的准确度。     

测量放射性气体氙同位素的Si-PIN β探测器研制

大气中的放射性氙是全面禁止核试验条约组织重点关注的监测对象,提高放射性氙同位素的探测灵敏度和测量准确度是目前全面禁止核试验条约监测领域研究的前沿课题。本文研制了一种采用Si-PIN半导体制作的测量放射性气体氙同位素的β探测器,其对¹³¹Xe^m的129 keV内转换电子的能量分辨率达11.2%,远优于塑料闪烁体的能量分辨率;氙记忆效应非常小,仅为0.08%。Si-PIN β探测器的优异性能将提高氙样品测量分析的核素识别能力和测量准确度。     

反康普顿γ谱仪在CTBT滤材样品国际比对中的应用

测试了一套反康普顿γ谱仪系统的主要性能,并用该系统测量了2004年度CTBT国际比对气溶胶样品,分别使用反康普顿γ谱仪的抑制谱和非抑制谱对样品中的核素及其活度进行了分析,分析结果表明,反康普顿谱仪在环境水平弱放射性分析方面具有明显的优势.     

2010年度CTBT放射性核素实验室滤材样品国际比对

北京放射性核素实验室参加了全面禁止核试验条约（CTBT）筹委会临时技术秘书处（PTS）组织的2010年度放射性核素实验室气溶胶滤材样品国际比对,从参考样品中分析出20种相关放射性核素,计算得到了这些核素的活度及活度浓度,并推算了零时。PTS反馈结果表明,北京核素实验室核素识别准确,活度、活度浓度计算和零时推算与参考值一致,在此次比对中成绩优异。     

CTBT放射性核素台站认证样品中7Be的测量

全面禁止核试验条约（CTBT）国际监测系统（IMS）放射性核素监测网络由80个放射性核素监测台站组成,用于监测全球是否有违约的核事件发生。核素台站需通过条约组织的核准认证以满足相应的技术要求。在台站认证过程中,条约组织采用便携式气溶胶取样器进行平行采样,将采集的认证样品分发给核素实验室进行分析,以此来校准台站气溶胶样品测量设备。根据核素台站认证的技术要求,本文推导了气溶胶样品中⁷Be放射性活度浓度计算公式,建立了样品制备和测量分析流程,完成了RN42和RN56放射性核素台站气溶胶认证样品的测量和分析工作,协助条约组织完成了这两个台站的核准认证。     

几种体源的反康谱仪测量条件的实验优化

介绍了一套4π反康普顿γ谱仪系统的组成,并对其性能进行了测试,实验确定了Φ20 mm扁平源、Φ50 mm和Φ70 mm滤材样品的最佳测量条件。     

反宇宙射线γ谱仪系统测量氙同位素活度

放射性氙同位素是全面禁止核试验条约(CTBT)重要的监测内容。针对CTBT氙同位素样品活度低的特点,建立了一套反宇宙射线γ谱仪系统。相对于原始γ能谱,在20~2 400keV能量范围内,采用反宇宙射线屏蔽后,全谱积分本底降低了约6倍。使用反宇宙射线HPGeγ谱仪系统对氙同位素样品测量3d,~(131) Xe~m、~(133) Xe~m、~(133) Xe和~(135) Xe的最小可探测活度分别为3.2、4.3、2.8、6.1mBq,达到了全面禁止核试验条约对核素实验室核准认证的技术要求。