非准直点源透射法测量体源样品的线性衰减系数

体源样品的线性衰减系数是计算自吸收修正因子最重要的参数。本文针对未知体源样品的线性衰减系数测量问题,提出了非准直点源透射法。该方法直接把点源置于样品盒上方一定距离或直接放置在样品盒上方进行透射,对蒙特卡罗模拟透射率和实验测量透射率进行比较,反推待测体源样品的线性衰减系数。本文详细介绍了该方法的基本原理和计算过程,选取了5种不同密度的物质作为待测对象,采用3种不同能量的点源,对该方法进行了实验验证。研究结果表明,不同能量的γ射线下,该方法的实验结果和XCOM平台理论计算结果吻合程度好(8%),能方便计算出体源样品的线性衰减系数。该方法不受准直器以及探测器和样品尺寸、形状的限制,简单易行,便于各实验室推广使用。     

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...     

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。     

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。     

快堆一回路钠的放射性监测技术研究

快堆一回路钠具有高放射性,无法使用γ谱仪直接测量其中的放射性核素,本文介绍了一种在线监测放射性核素的技术。设计了可组合和拆分的分段准直器,通过拆分准直器可以提高探测效率,而通过组合准直器可以降低死时间效应。采用点源模拟法对γ谱仪进行效率刻度,6种标准点源的能量区间包括了所有待测核素的能量范围。采用本技术对中国实验快堆一回路钠的监测结果表明,现阶段监测到的放射性核素为~(24)Na、~(22)Na以及~(124)Sb,由本研究中的效率刻度计算,~(124)Sb的放射性活度为104 Bq/g量级。     

中国先进研究堆实验室HPGe探测器无源效率刻度方法研究

针对中国先进研究堆（CARR）实验室目前现有的HPGe探测器,使用无源效率刻度方法对其探测效率进行了理论计算,比较了不同能量和样品体积下蒙特卡罗方法和数值积分方法计算的探测效率。测量了探测片（点源）和堆水池池水（体源）,实验测量结果和计算结果符合良好,验证了无源效率刻度方法的可行性及所建模型的合理性,与采用标准源刻度的实验方法相比,该方法突破了各种限制,减少了标准源的制备工作,节省了大量的实验成本和时间,拓宽了HPGe探测器的使用范围。     

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...     

点源空间效率函数法层析γ扫描无源效率刻度

介绍了基于点源空间效率函数的层析γ扫描(TGS)无源效率刻度方法。利用TGS系统MCNP模型计算探测空间120 cm×60 cm×50 cm和γ能量0.01～1.408 MeV的点源空间效率,建立点源空间效率函数及参数,采用体素中心点源效率等效法,实现体素效率矩阵计算。结果表明:5种γ能量在探测空间507个位置处的效率测量值和函数计算值具有较高相关性,说明该方法能够准确、快捷地实现TGS体素无源效率刻度。     

HPGe γ谱仪点源到体源效率的相对比较传递方法

本文介绍了一种ＨＰＧｅγ谱仪点源到体源效率的相对比较传递方法。采用一种简单参数的蒙特卡罗方法计算峰效率，实验测量点源的效率曲线，并与一个“标准”测量系统或一系列测量系统的计算和实验结果相对比较，可以获得体源的效率刻度。在探测效率分别为２０％、３０％、５０％的ＨＰＧｅ谱仪系统上，用这种方法获得的体源效率与实验测量结果的偏差在±４％以内。     

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。     

Investigating the influence of gamma ray energies and steel fiber on attenuation properties of reactive powder concrete

The effect of gamma ray energies and volume ratio of micro steel fiber (1 and 1.5％) on attenuation properties of reactive powder concrete (70 MPa compressive strength) was investigated.Different characteristics have been considered such as linear attenuation coefficient,mass attenuation coefficient,and half-value thickness.Sodium iodide crystal with a gamma ray spectrometer and collimated beam of gamma ray has been implemented to perform the experimental test.Three sources (Cs-137,Co60,and Bi-207) with energies of (0.662,1.17 1.33,0.569,and 1.063)MeV were adopted in the test.The results obtained indicated that mass attenuation coefficient is proportioned inversely with gamma ray energies and directly with a volume ratio of micro steel fiber.The linear attenuation coefficient and half-value thickness of the tested samples have been calculated and discussed.The obtained results showed that increasing the volume ratio of steel fiber has modified the adequacy of the reactive powder concrete as a shielding element since it increases the density and reduces the half-value thickness.     

点源效率函数确定大体积样品的HPGe探测器γ射线峰效率

利用HPGe g谱仪,用²⁴¹Am、¹³⁷Cs、⁶⁰Co混合点源分别测量样品在5个高度上、不同剖面、不同位置的全能峰效率,通过最小二乘拟合确定了点源峰效率函数的拟合参数,用该点源效率函数对f75 mm×25 mm的土壤样品的半径和高度数值积分计算可得到59.54、661.66、1 173.2、1 332.5 keV γ射线全能峰效率。将点源效率函数数值积分计算的体源全能峰效率与实测标准体源全能峰效率以及LabSOCS无源效率刻度结果进行比较,相对偏差在10%内符合,说明该点源效率函数参数确定方法是正确的。同时,该点源效率函数在计算任意几何形状的样品得到了应用,积分计算了球状样品的探测效率,并与LabSOCS无源效率刻度结果进行比较,两者相对偏差在10%内符合。     

多能点γ准直标定源的建立及其应用

介绍了利用工业60Co线状源建立多能点γ准直标定源的方法。阐述了理论依据、大幅度降低散射本底的措施、理论计算方法、注量率实测方法、对安全防护和承重问题的考虑等，并对实验结果进行了讨论。     

基于多次碰撞源的屏蔽计算方法研究

离散纵标（SN）方法在求解过程中将空间变量和角度变量进行离散，空间变量和角度变量的离散误差控制对保证计算精度至关重要。本文基于射线追踪研究了多次碰撞源方法，通过计算在选定区域内粒子发生多次碰撞的通量密度，将孤立源等效为计算模型内的分布源进行离散纵标输运计算。选取自设屏蔽问题及Kobayashi基准题进行测试验证并对结果进行分析。数值结果表明，自设屏蔽问题中多次碰撞源方法较首次碰撞源方法能有效缓解二次射线效应问题；Kobayashi基准题计算结果与基准值相对误差的均方根小于3%。多次碰撞源方法有效地减弱了离散误差，提高了屏蔽计算的准确性与可靠性。     

大容量钴源运输容器屏蔽研究

大容量钴源运输容器为运输工业用钴源而设计的专用设备。由于内容物放射性活度水平很高、衰变热很大,仅有少数国家具有设计能力,在国内的研制尚属首次。在对钴源运输容器的屏蔽设计研制过程中,突破之前的屏蔽设计技术束缚,采用MCAM程序与MCNP程序模拟计算钴源运输容器外的剂量率水平,并在设计过程中及时发现容器存在的设计缺陷,从而进行了设计改进,保证了容器满足国家标准要求的各项设计措施。目前这些设计措施已通过相关的试验验证。结果表明:针对大容量60 Co运输容器的关键技术制定的设计措施合理有效,充分保证了容器在经受国家标准中规定的正常运输条件和运输中事故条件下各项试验后容器屏蔽性能的完整性,确保钴源运输的安全。     

125I种子源的剂量场分布研究

参考美国医学物理家协会工作组TG-43号报告提供的方法,计算了125I种子源体内近程治疗源吸收剂量及其剂量场分布,同时用自显影方法实际测量了125I种子源剂量分布。理论计算和实际测量结果均表明,125I种子源剂量集中在近距离范围内,剂量在1 cm距离内衰减很快。     

NaI(Tl)晶体对面源全能峰效率刻度的点源模拟法

介绍了用点源模拟法来刻度面源全能峰效率的方法，并将刻度结果与数值分析法的理论计算值进行了比较，两者在８％内一致。     

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。     

~(137)Cs稳谱源的研制

通过对~(137)Csγ射线穿过陶瓷体源芯、不锈钢源壳和钨钢壳后衰减规律的研究,参考用户提供的~(137)Cs稳谱源的表面γ剂量率,确定~(137)Cs稳谱源的活度。对陶瓷体源芯吸附性能进行研究,以提高~(137)Cs稳谱源γ射线输出率的一致性,最终确定~(137)Cs稳谱源的制备工艺。经使用证明,该源的γ射线输出率准确、产品一致性好,已应用于岩性密度测井仪测井,可实现~(137)Cs稳谱源的国产化。     

电刷镀法制备大面积~(241)Am放射源

以分子电镀法制备放射源的技术为基础,结合当前应用广泛的电刷镀技术,开展了电刷镀法制备大面积241 Am放射源的研究。和传统的放射源制备方法相比,该方法突破了电镀槽的限制,可以任意选择源的活性面积,并且通过控制阳极镀笔在阴极上作可控制的、有规律的二维往复移动,克服了传统电镀中当源的活性面积较大时难以保证电镀源均匀性的缺点。成功制备了一批活性面积为100mm×150mm的大面积241 Am放射源,研究了通电时间、电压以及镀液酸度对放射性核素241 Am的沉积效率的影响,并对源的均匀性、牢固性进行了评价。