土壤样品γ谱分析自吸收校正技术研究

用点源实验方法,表征了探测器晶体的结构参数,以此为基础利用蒙卡模拟计算了不同质量样品对各种能量γ射线的线衰减系数和探测效率,进而建立了75 mm×25 mm样品自吸收校正因子F(μ)的关系式;使用标准面源模拟体源不同高度的薄层,通过γ能谱测量得到体源不同高度薄层的探测效率与其高度的函数关系式ε(h),积分获得体源探测效率,进而建立75 mm×25 mm样品自吸收校正因子随γ射线线衰减系数的变化关系F(μ),面源实验建立的F(μ)关系式与蒙卡计算得到的F(μ)关系式趋于一致。以蒙卡计算模型为依据,拓展计算了75 mm×75 mm盒装土壤样品的F(μ)函数关系,并实验验证了计算结果的有效性。利用建立的F(μ)函数关系对取自某污染场址的多个土壤样品进行测量结果自吸收校正,建立了样品质量和自吸收校正因子的函数关系F(m),并给出土壤样品自吸收校正的技术方法。     

γ能谱符合相加效应修正方法及影响因素

在辐射环境质量监测中,多能核素的级联符合相加效应是影响γ能谱活度测量准确性的重要因素之一,为了提高待测样品分析的准确性,对结果进行符合相加修正是十分必要的。以¹⁵²Eu核素为例,根据峰总比不变性特点,获得探测器峰总比拟合公式,联合符合相加修正公式,全能峰效率公式,计算了¹⁵²Eu核素的符合相加修正因子,进一步采用Genie 2000符合相加蒙特卡罗程序对液体体源的¹⁵²Eu核素进行了符合相加修正。点源的修正结果与真值的相对偏差小于6%,体源修正结果与真值的相对偏差在±4%以内。通过点源符合相加修正因子与源到探测器距离的线性关系,可以得到符合相加效应可忽略的最小测量距离;体源样品的符合相加修正结果表明：同一介质的样品,高度越高,符合相加修正因子越小;自吸收效应会在低能端对样品的有效立体角产生较大影响,从而影响样品的符合相加修正因子。峰总比不变性与衰变纲图相结合的数值修正方法,不需要对不同位置处的点源总效率进行测量,与蒙特卡罗程序法相比,该方法无需对探测器进行工厂表征,不用对体源介质、密度和形状等参数进行描述;舍弃级联符合较...     

一组实用γ谱分析效率刻度曲线

本文报道了高纯锗γ谱仪分析近距测量大体积环境样品的一组实用效率刻度曲线，它是在进行联级γ辐射符合修正的基础上，既克服了体源的自吸收修正计算，又避开了体漂几何高度修正，在此效率刻度曲线的基础上，用插值法就可方便地获得不同密度，不同几何高度的环境体源样品的γ谱分析结果，这对用γ谱仪测量环境体源样品的实验室是非常实用的。     

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‰。     

土中几种人工放射性核素γ谱分析的真符合校正研究

用9个“单能”的标准水溶液源，刻度得到有自吸收后的峰效率、总效率。对放置于相对效率100％的HPGe探测器上表面的土壤体源的^60Co、^152Eu和^154Eu真符合相加进行了研究。用校正自吸收后的效率曲线和^60Co、^152Eu、^154Eu标准源测量结果比较，得到^60Co1173和1332keV校正因子实验值分别为1．10和1．14。根据衰变纲图和效率，计算了这3个核素几个典型峰的校正因子，其中^60Co的1173和1332keV因子分别为1．10和1．11。在探测器表面和远距离测量同一强样品，用样品中没有级联相加的核素^137Cs作过渡核素，得到的样品中各核素真符合校正因子与其它方法得到的因子符合得较好。     

体源样品γ自吸收修正因子的蒙卡方法研究

采用相对法测量环境辐射样品的γ能谱时,待测样品与标准样品对γ射线的自吸收程度差异会导致测量结果不准确,需对待测样品进行自吸收修正.本文通过点源试验方法得到HPGe探测器晶体的实际结构参数,在此基础上使用蒙特卡罗方法寻找体源自吸收率与同能量外置点源透射率间的函数关系.该方法综合考虑了体源基质成份和密度对自吸收修正因子的影...     

γ射线级联衰变符合相加修正方法研究

γ射线级联衰变引起的符合相加干扰可导致被测量γ射线全能峰计数增加或减少,从而使测量结果偏离真实值。本文从级联符合相加产生的机理出发,以~(134)Cs为例研究了级联符合相加修正因子的数值计算方法。基于蒙特卡罗计算程序MCNP给出了γ射线全能峰效率和总效率的模拟计算方法。通过实验测量和软件计算验证了符合相加修正因子数值计算方法的准确性。针对核电厂周围环境监测中主要关注的人工放射性核素,计算了不同环境介质中γ核素测量的符合相加修正因子。计算结果表明,对于气溶胶、生物灰样品中核素~(110)Ag~m、~(134)Cs符合相加干扰可达20%以上,而对于全能峰效率相对较低的土壤样和水样符合相加干扰可大于10%,其余核素也不同程度地存在符合相加干扰。本文研究结果为γ放射性核素的准确测量和误差来源分析提供了技术参考。     

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。     

聚乙烯样品源γ自吸收校正的MC模拟

介绍了一种放射性样品检测的γ射线自吸收校正方法。对聚乙烯为介质的均匀体源样品进行了无损透射测量和发射测量实验,并使用MCNP程序对透射测量和发射测量过程进行模拟,由透射测量得到样品对多个能量γ射线的线衰减系数,拟合得到线衰减系数随能量变化的特征方程,从而获取发射γ射线在样品中的线衰减系数以及自吸收校正因子,结合发射γ射线的探测效率,计算得到校正后的样品活度。验证实验表明:样品校正活度相对误差均在6%以内。     

γ能谱分析中土壤探测效率与密度相关性计算分析北大核心CSCD

γ能谱分析中不同能量探测效率的准确校准是影响测量结果准确度的重要因素。本文基于国产无源效率计算软件Gammacalib对几种不同密度的土壤样品建模,计算相应的探测效率,与标准源实验测量的探测效率比较,验证无源效率计算的准确性。根据无源效率计算结果,分析相应探测效率与土壤密度的相关性,得到ε~ρ回归方程。对于土壤标准源,有源效率与无源效率之间的相对偏差在-7.6%~8.1%之间,效率与密度呈正相关,相关系数在0.938~0.992之间。国产无源效率软件Gammacalib探测效率计算结果与标准源实验测量结果相对偏差可接受,可满足日常辐射环境实验室样品测量和核事故应急监测要求,ε~ρ回归方程的适用性良好,可为环境土壤样品的密度差异效率修正提供参考。     

中子场及γ射线自吸收在PGNAA测量中的影响研究

在中子活化瞬发γ射线分析(PGNAA)技术测量中,被测样品内部中子场分布及γ射线自吸收对测量结果有一定影响。针对一套水溶液样品中有害元素的检测装置,通过对两种效应统一考虑并进行了理论计算,建立了一套相应的理论修正模型,并将其应用于检测装置的蒙特卡罗模拟计算结果中。结果表明,经该理论模型修正后,样品中中子场分布及γ射线自吸收对分析结果所造成的影响得到了显著改善。     

裂变气体核素γ射线效率刻度中的自吸收校正

针对裂变气体核素HPGe探测器效率刻度中的自吸收校正问题,本工作详细描述了源盒、探测器和源物质等计算中需要的参数,按照实际的几何布局建立了HPGe探测器效率的蒙特卡罗计算模型,并编制了相应计算程序。计算模型可靠性得到实验数据的验证,用该模型计算了裂变气体核素在不同源介质下的探测效率,得到了相应的自吸收校正因子。     

~(133)Ba活性炭滤盒自吸收修正方法研究

为了~(133)Ba滤盒体源活度的准确定值以及提高对碘监测仪探测效率刻度的准确性,本研究采用粒径为20～40目,堆积密度为0.47 g/cm~3的优质椰壳活性炭,对体源不同活性炭层厚度的自吸收修正进行研究。使用MCNP蒙卡模拟程序,计算面源在不同活性炭层厚度t下的探测效率ε_t,以及无填充介质时的探测效率ε_0,建立随活性炭层厚度变化的自吸收修正曲线F(t),并通过实验验证模拟计算结果的有效性。通过模拟计算与实验,得到了面源在不同活性炭层厚度下的活性炭自吸收修正因子F(t),结果表明,模拟计算与实验结果相差在1%左右符合。对于~(133)Ba的356 keVγ能点,得出滤盒中活性炭的自吸收修正因子F(t),给出了活性炭滤盒体源自吸收修正的技术方法,并采用自吸收修正因子F(t)对自制的~(133)Ba活性炭滤盒体源的自吸收修正进行了理论计算,与实验测量结果比较,两者在2%以内符合,可利用实验得到的自吸收修正曲线F(t)进行活性炭滤盒体源的自吸收修正。     

应用蒙特卡罗方法模拟HPGeγ谱仪的体源探测效率

采用蒙特卡罗方法模拟计算了HPGeγ谱仪对标准样品体源的全能峰探测效率;然后通过实验测量获得标准样品体源各特征能量γ光子的全能峰净计数,并结合模拟得到的全能峰探测效率计算出标准样品体源中天然放射性核素的比活度,计算结果与标称值的相对偏差在±3%以内,符合较好。     

任意几何形状源的γ射线自吸收修正

利用数值模拟的方法对各种不同模型进行了大量计算，研究了在一般几何条件下，核材料自吸收修正曲线的规律。结果证明核材料自吸收修正曲线与源区几何形状及大小无关。这一结论对许多实际问题很有意义并为进一步分析测量数据提供了依据。最后，应用这一自吸收修正形式进行了简单的核素分析。     

HPGe γ谱仪γ能谱高能端探测效率校准

γ能谱法分析压水堆一回路水样品过程中,为获取HPGeγ谱仪高能端的探测效率曲线,选择226Ra和232Th制成土壤标准源,利用226Ra子体214Bi和232Th子体208Tl中几条发射概率较高的!射线进行谱仪探测效率校准。获得的效率曲线经过自吸收修正和符合相加修正,得到了Φ70 mm×30 mm水溶液源高能端(1.120 MeVEγ2.754 MeV)的效率曲线。     

NaI(Tl)对环状γ射线源的光电峰效率及γ射线在环状样品中自吸收的测量

本文叙述了用点源刻度光电峰效率同空间位置的关系,用函数形式描写这种关系,通过对特定几何形状的积分可计算该种形状源的效率,方法不受源形状、大小的限制。并给出环状几何源效率计算的近似表达式。用点源测量环状样品内不同位置的强度变化,给出函数形式,从而导出样品对γ射线自吸收的修正公式。此法且不受样品元素的限制。     

γ能谱法分析放射性核素时对γ射线全能峰干扰的修正

针对在中核集团公司核电厂和“两厂两院”环境监测实验室比对中γ能谱分析存在的γ射线全能峰干扰问题,开展土壤中铀、钍、镭、钾、铯等γ核素测量实验。天然土壤标准源对谱仪进行效率刻度时,分析γ射线特征峰是否受到其它射线干扰,对受到干扰的γ射线通过修正代入效率计算的核素活度值以实现效率的拟合。由谱仪分析软件分析样品核素活度时,当利用不同特征γ射线计算的核素活度相差较大时,应进行活度修正。分析用于核素活度计算的γ特征峰(如²³⁵U 185.7 keV,²³⁸U 92.6 keV)受到的干扰峰,计算干扰峰对测量能谱峰(重峰)活度贡献,扣除干扰峰活度,即为γ特征峰贡献,由此给出样品核素活度值。这种方法在中核集团土壤样品比对中报出的²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K和¹³⁷Cs数据全部合格。     

133Ba活性炭滤盒自吸收修正方法研究

为了¹³³Ba滤盒体源活度的准确定值以及提高对碘监测仪探测效率刻度的准确性,本研究采用粒径为20~40目,堆积密度为0.47 g/cm³的优质椰壳活性炭,对体源不同活性炭层厚度的自吸收修正进行研究。使用MCNP蒙卡模拟程序,计算面源在不同活性炭层厚度t下的探测效率ε_t,以及无填充介质时的探测效率ε₀,建立随活性炭层厚度变化的自吸收修正曲线F（t）,并通过实验验证模拟计算结果的有效性。通过模拟计算与实验,得到了面源在不同活性炭层厚度下的活性炭自吸收修正因子F（t）,结果表明,模拟计算与实验结果相差在1%左右符合。对于¹³³Ba的356 keV γ能点,得出滤盒中活性炭的自吸收修正因子F（t）,给出了活性炭滤盒体源自吸收修正的技术方法,并采用自吸收修正因子F（t）对自制的¹³³Ba活性炭滤盒体源的自吸收修正进行了理论计算,与实验测量结果比较,两者在2%以内符合,可利用实验得到的自吸收修正曲线F（t）进行活性炭滤盒体源的自吸收修正。     

HPGe伽马谱仪测量环境样品的效率刻度方法

针对环境样品天然放射性核素分析中,伽马谱仪对238U、235U等发射低能特征γ射线(200ke V)核素的测量准确性较差问题,运用灵活性强、适用范围广的无源效率刻度方法。考虑样品的吸收衰减、特征峰本底扣除、样品盒几何尺寸等因素的影响,使实验结果的准确度得到了较大的提高,最大相对偏差8.0%。