内充气正比计数管系统绝对测量^(87)Kr放射性活度浓度

本工作研制建立1套气体放射性活度绝对测量装置———内充气正比计数管系统。对该系统的坪特性、本底、死时间、端效应和壁效应等性能进行了测试。在此基础上,采用该系统对放射性气体87Kr的放射性活度浓度进行了绝对测量,测得值为40.64(1±0.9%)Bq/mL。

低本底内充气正比计数管测量^(37)Ar活度

^(37)Ar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^(37)Ar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^(37)Ar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^(37)Ar峰区本底计数率降至原来的7.3%,测量24 h,^(37)Ar的最小可探测活度达2.5 mBq。

内充气正比计数管测量^(37)Ar活度中壁效应的理论研究

通过分析37Ar衰变产生的X射线和俄歇电子在内充气正比计数管灵敏体积中的逃逸及计数管在37Ar活度测量中的壁效应,得出X射线在正比计数管中的逃逸是产生壁效应的主要原因,提出了压力指数外推方法。使用MCNP模拟X射线和俄歇电子在内充气正比计数管中的输运,模拟结果与理论分析结论一致。比较模拟得出的壁效应值与实验测量的壁效应值可知,实验给出的壁效应值是可信的。本工作的研究结果为37Ar测量方法提供了理论支持。

用内充气正比计数管准确测量^(131)Xe^m活度浓度

^(131)Xe^m、^(133)Xe^m、^(133)Xe和^(135)Xe是全面禁止核试验条约(Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty,CTBT)监测地下核试验最重要的核素。氙同位素活度通常采用HPGeγ能谱法和β-γ符合法等相对方法测量,准确刻度测量系统的探测效率是氙同位素活度准确测量的关键。本文介绍了用内充气正比计数管系统通过长度补偿法准确测量^(131)Xe^m活度浓度的方法,^(131)Xe^m活度浓度测量结果为(1.75±0.01)Bq·mL^(–1),为相对测量系统的探测效率刻度提供了活度标准。

内充气正比计数管系统绝对测量^(135)Xe活度

1996年9月10日联合国大会通过了全面禁止核试验条约(CTBT),稀有气体氙放射性监测是条约国际监测系统中的重要内容,国内外通常采用平面HPGeγ谱仪系统或β-γ符合系统进行监测样品的测量,如何准确刻度系统的探测效率是放射性氙同位素测量的难点。本文阐述了内充气正比计数管系统绝对测量放射性氙活度的原理和方法,在仔细测试内充气正比计数管系统性能基础上,绝对测量了135Xe活度,测量结果为38.87(1±1.0%)Bq/ml。实验证明用内充气正比计数管测量惰性气体氙的绝对活度是可行的,可为放射性核素实验室探测系统提供准确的绝对刻度标准。

^(133)Xe活度浓度的绝对测量

惰性气体氙监测是全面禁止核试验条约(CTBT)国际监测系统(IMS)的关注重点,其中,放射性氙同位素的活度浓度主要采用HPGeγ能谱法和β-γ符合法测量,如何准确刻度系统的探测效率是放射性氙测量的难点。本工作介绍了一种采用内充气正比计数管长度补偿绝对测量放射性氙活度的原理和方法,对133 Xe活度浓度进行了绝对测量,其活度浓度测量结果为21.36×(1±1.5%)Bq/mL。

一种改进的3H活度测量方法

文章采用大体积内充气正比计数管能谱法测量3H的活度,结合LLC方法,降低了系统的最小探测限MDC;基于能谱法测量3H的活度减少了实验和数据分析的工作量。还研究了基于能谱分析的阈修正、端效应修正和壁效应修正方法。研究方法对放射性气体活度测量装置的升级改造有参考意义。

低本底放射性气体测量装置

从适合机动测量要求出发,描述一种低本底放射性气体测量装置的设计思路。用井式NaI(Tl)探测器作为反符合探测器,内充气正比计数管插入NaI井中作为主探测器,建立了一套低本底放射性气体测量系统,并测试其性能指标。对3H和85Kr测量24 h,测量系统的最小可探测活度分别为4.08和3.73 mBq。

^(87)Kr γ射线发射几率的重新测定

在以往87Kr的测量实验中,壁效应校正和HPGe探测器效率刻度结果不确定度均较大。本工作针对存在的问题,改进了实验装置,准确进行了壁效应校正,用长度补偿法测得了放射性活度浓度为100.87(1±0.86%)Bq/mL;重新设计加工了能准确标定HPGe探测器效率的源盒,测得87Kr402.6keVγ射线的发射几率为49.46%(1±1.9%)。

^(133)Xe气体放射性浓度的绝对测定

本文描述了133Xe放射性气体源的制备和测量系统,研究了内充气正比计数管绝对测量133Xe放射性活度的方法和技术。扣除放射性杂质后,用长度补偿法确定了参考时刻下所测133Xe源的放射性浓度为42.86(1±0.82%)Bq/mL。