道比技术在样品总β放射性测定中的应用

用于低水平总β放射性的测量仪器,为提高其检测灵敏度,除采用各种措施降低本底外,还可减小被测样品与探测器间的距离以获得高探测效率,以及增加探测器的有效灵敏面积,使在不增加样品自吸收影响条件下能检测更多的有效样品量。随之而来的问题是探测器与被测样品间所张平均立体角的影响,以及对这种影响的实验修正。     

高放废液中钚,镅含量及总α放射性活度的测定

采用经计数堆积、分析器阈值、源自吸收、源底衬对α粒子的反散射及系统死时间等计数效率影响校正后的栅网电离室,测定样品的总α放射性活度;使用Si(Au)半导体α谱仪测定钚、镅等核素的α放射性的比例;借助核燃料钚同位素的丰度及一些核数据,可获得高放废液样品中钚、镅等核素的含量。对于一般高放废液中的总α放射性、钚及镅含量测定的不确定度为±3%。     

放射性氙叠层闪烁探测器的设计与初步实验

放射性氙的4种同位素131 Xem、133 Xe、133 Xem和135 Xe是地下核试验最重要的示踪气体,是目前CTBTO全球监测系统监测的主要核素。本文设计并研制了一种针对低水平放射性氙测量的叠层闪烁探测器,可实现放射性氙4种同位素的β-γ符合测量,简化了探测器结构。利用MCNP5工具包模拟了两种结构的探测器,获得了β闪烁层的最佳厚度,1.5mm厚塑料闪烁体BC404几乎完全屏蔽4种氙同位素的β信号,135 Xe的910keV特征β射线仅0.8%沉积在γ闪烁层CsI(Tl)中,而对133 Xe的81keV特征γ射线吸收低于6.5%;观察到明显的氙气样品自吸收效应,氙气气压由0.1 MPa增加到0.25 MPa时,氙气对133 Xe的346keVβ射线吸收增加45.6%。基于模拟结构设计,研制了用于放射性氙测量的叠层闪烁探测器,初步实验结果表明叠层闪烁探测器能有效抑制本底计数,抑制因子约96.4±1.0。     

用4πβ-γ符合法和液体闪烁计数法标定~(60) C。活度

在放射性活度绝对测量方法中,4πβ-γ符合法和液体闪烁计数法是应用较广的两种方法。4πβ-γ符合法出于不受源的自吸收、吸收和散射等因子的影响,具有很高测量准确度。液体闪烁计数法由于放射性溶液和闪烁液均匀混合,不需要作自吸收校     

γ辐射场探测特征γ全能峰绝对效率的Monte Carlo计算

将HPGeγ谱仪应用于评估放射性管道内过滤器滞留量,需要知道探测器对过滤器内γ辐射的绝对效率。根据Monte Carlo模拟光子输运过程的理沦,对过滤器内γ辐射的自吸收因子、路径上物质吸收因子、几何因子和晶体中的能量沉积等进行了描述。研究表明,实验检验模拟结果不确定度小于10％。     

液闪三双符合比方法测量~(99)Tc放射性活度

液闪三双符合比(TDCR)方法采用3个光电倍增管对称放置的液闪计数器,利用三管符合和三对两管符合的计数计算液闪探测效率,从而得到放射性活度,不需要使用标准源对仪器进行效率刻度,是一种放射性活度绝对测量方法。由于具有无自吸收、制源简单、操作简便、一致性好等优点,已广泛应用于纯β衰变核素放射性活度的测量。介绍了液闪TDCR方法的基本原理和液闪TDCR活度测量装置,并绝对测量了纯β衰变核素99Tc放射性活度,测量不确定度小于0.3%。     

高放废液总β放射性活度测量

方法采用塑料闪烁晶体β低本底测量装置直接测定了高放废液样品40 keV以上β射线的总β放射性活度。装置的β效率曲线采用与被测样品相同质量厚度、不同β能量的一系列标准源刻度。样品测量的β放射性对装置的总β效率是根据各个样品的放射性核素组成、各核素β射线能量对应于β效率曲线值以及各核素β放射性活度占样品总β放射性活度的比例加权平均计算求得。在测定样品各核素β放射性活度占总β放射性活度的比例时,方法对具有γ衰变的核素采用直接γ能谱法;对纯β衰变核~(90)Sr-~(90)Y,采用了半衰期近似法;对纯β衰变核~(147)Pm,采用了表观冷却时间近似替代法对高放废液样品测量的不确定度约为±15%。测量结果与化学分离各核素测得的结果在误差范围内符合。     

液体闪烁核活度计量仪

本文描述用液体闪烁计数法直接测定α、β发射体溶液放射性活度的计量仪器。该仪器包括三个光电倍增管的符合探测器和三个输出计数道;以三重对两重符合计数率之比(TDCR)为猝灭参数,通过外推效率曲线至TDCR=1直接得到核素的活度。该仪器用于放射性活度绝对测量至少有两个突出的优点:1.精确度较高,对~3H、~(63)Ni和~(14)C等多种β、α核素其总测量不确定度(3σ)在0.5—1.5％;2.操作简便,测量迅速。     

衰变法测量放射性气溶胶中总α放射性活度的探讨

衰变法是根据人工放射性气溶胶的半衰期远比天然氡、钍子体半衰期长而提出的方法、在取样后24h,空气样品中的氡、钍子体已衰减到原来的1%,取样72h后,样品上的氡、钍子体放射性几乎全部衰变完。因此可直接用低本底α、β测量装置测得的放射性活度推算出人工放射性气溶胶的浓度。文章主要研究了衰变法测量放射性气溶胶中总α放射性活度的本底测量、源效率、仪器效率、判断限(L_C)、探测限(L_D)、滤膜的过滤效率和自吸收因子、不确定度评定等内容。     

蔬菜中的~(137)Cs、~(131)I放射性核素的快速检测技术研究

正本项目针对国家标准规定的限值对蔬菜中的放射性核素~(137)Cs、~(131)I进行快速测量,采用不需要化学分离的γ能谱分析方法,定性识别和定量测定食物样品中的放射性核素。对整体系统结构及屏蔽体材料、结构的设计,放射性标准样品制备(蔬菜)及体源的自吸收修正,γ能谱探测系统能量刻度与效率刻度,放射性能谱分析方法,探测器及软硬件的设计与选择等几个方面进行研究。最终,经过系统测试得出快速检测系统样机机技术指标为:检测时间,     

石墨晶体预衍射-X射线荧光分析系统的研制与应用

采用能量色散X射线荧光法测定高放射性比活度的后处理溶液样品必须克服样品自身放射线与荧光信号重叠干扰、样品强放射性造成的探测器漏计数,以及溶液样品固有的高散射特性引起的高本底影响。本工作以石墨晶体预衍射器为核心技术,克服了以上3种影响,掌握了技术关键,设计组装了1     

α/β粒子在不同类型探测器上的能量响应及其等效因子的一致性

通过测量不同类型探测器或同一类型探测器不同台（路）对不同能量α/β放射性粒子的计数效率和等效因子,比较它们之间等效因子的一致性,探讨各类型探测装置在总放射性测量中的适应性。结果显示,常用的3种探测器即复合有机闪烁体、流气式正比计数器、金硅面垒半导体探测器对总α和总β粒子的计数效率-粒子能量关系总体上一致,总α计数效率与能量呈指数关系,总β计数效率与能量呈对数关系,低能β出现偏转。3种探测器能量响应比对的实验结果显示,复合有机闪烁体和流气式正比计数器两者的α和β等效因子具有良好的一致性,而金硅面垒半导体探测器对α测量的等效因子与前两种探测器相似,但是对β粒子的能量响应有显著差异,低能β等效因子明显偏低,因此金硅面垒半导体探测器不宜于总放射性测量和食品卫生检验。     

氡子体探测效率的测定

在放射性测量中,应该用待测核素的标准源测定其探测效率,然而,氡子体短半衰期衰变的特点无法制备其标准源,国内外至今还是个有待解决的问题。本文详细介绍了现场抽取氡子体样品测定其效率的新方法。假定源与探测器距离为零射,探测器对各种能量α粒子的效率均相同,则根据放射性衰变规律,由对标准源的效率就能计算出氡子体的探测效率。本文首次提出了解决这一难题的好办法,并已在实际工作中得到广泛应用。     

固体中总α、总β放射性监测方法研究

本文介绍了固体样品中总α、总β放射性水平测定的方法,包括同时测定样品总α、总β时制样的最佳厚度及实际样品测定时的变异系数.研究结果表明,LB770十路低本底α、β测量仪,其样品盘的直径为45 mm时,测定最佳质量厚度为10 mg/cm2;测定实际样品时,总α放射性活度浓度变异系数为5.4%～11.4%,总β放射性活度浓度变异系数为2.8%～10.3%.采用本方法于2003年参加了国家环保总局辐射环境监测技术中心组织的茶叶灰中总α、总β测量比对,比对结果显示,测量值与参考值符合较好.     

用于HPGe探测器效率标定的模拟气体刻度源的研制

准确校准测量系统的探测效率是HPGe探测器γ能谱法测量放射性气体活度的关键,放射性气体的半衰期一般较短且样品制备过程复杂,这些客观因素给效率校准工作带来很多不便。本工作提出了模拟气体刻度源的制备方案并进行了实验研究,所制备的模拟刻度源最小基质密度为0.043g/cm3,自吸收的影响小于0.5%。通过与效率参考值的比较表明,模拟气体刻度源的制备方案简单可行,所制备的模拟气体刻度源可代替气体标准源实现气体活度测量中HPGe探测器的效率校准以及探测效率的日常监督。     

中子小角散射实验技术

从实验技术角度出发,介绍了中子小角散射谱仪中各主要部件及其相应功能和参数,“Membrana-2”中子小角散射实验装置及详细技术特点。并以实际工作过程为主要内容,介绍了中子小角散射实验测量过程中所需要满足的基本要求和条件,分别详细阐述了实验样品选择方法、中子探测器效率刻度技术、标准样品选择技术、绝对散射强度标定技术和实验数据的初步处理过程,提出了中子小角散射实验中各参数优化与基本实验方法。可为今后国内开展中子小角散射实验提供主要的实验技术信息。     

用金活化法测定加速器中子源中子注量及MCNP4C修正

在四川大学720所2.5MeV静电质子加速器上,由核反应7Li(p,n)7Be,T(p,n)3He产生中子,对中国工程物理研究院研制的新型中子探测器进行效率刻度实验中,需要知道探测器位置处的中子绝对注量,为此我们测量了0.165、0.352、0.576、1.400MeV四个能点的中子注量。测量方法采用的是金活化法,在实验测量中,由靶头材料、冷却水层和样品的包层材料等引起的多次散射效应及中子在样品中的自屏蔽效应等均对实验结果产生影响。这些因素在实验中不可避免,也难以通过实验方法扣除,因此用Monte Carlo程序MCNP4C对上述效应进行了修正计算。     

新产品

为促进核工业的发展,北京核仪器厂最新研制生产了BH1217半导体探测器弱 α、β测量仪、BH1227四路低本底α、β测量仪、BH1216低本底α、β测量仪、BH3105中子剂量当量仪及BH6012二维骨密度仪,并已于1995年8月取得北京市技术监督局颁发的CMC计量仪器生产许可证。 BH1217半导体探测器弱α、β测量仪可用于环境放射性样品（沉降物、空气、水、土壤及生物试样等）的测定,也可广泛应用于商品检验、食品卫生、放射性医疗、气象及考古等领域。 BH1216低本底α、β测量仪,BH1227四     

4π液闪符合绝对测量自动化装置的研制

用4π符合方法测量放射性核素的活度仍是目前国内外基本的测量手段,一些计量单位都建有类似的装置作为其国家放射性活度测量的基准装置.这种基准装置一般是指符合测量装置,它有着很多优点,但也有制源困难、无法克服源的自吸收和膜吸收等缺点.通过与液闪技术结合,建立的4π液闪符合绝对测量装置,可以很好地弥补这些不足,且很容易实现数据的自动获取和处理.该装置可绝对测量纯α衰变、纯β衰变、α-γ衰变和β-γ衰变核素以及X-γ衰变核素的放射性活度,且具有很高的精确度.     

15 石墨晶体预衍射-X射线荧光分析系统的研制与应用

采用能量色散X射线荧光法测定高放射性比活度的后处理溶液样品必须克服样品自身放射线与荧光信号重叠干扰、样品强放射性造成的探测器漏计数，以及溶液样品固有的高散射特性引起的高本底影响。本工作以石墨晶体预衍射器为核心技术，克服了以上3种影响，掌握了技术关键，设计组装了1套A2靶X光管激发-石墨晶体预衍射-能量色散X射线荧光分析系统。