γ射线自吸收修正因子精确计算方法研究

对具有一定几何尺寸的样品进行γ谱分析时,样品自身对γ射线的吸收影响对核素含量的精确测量。本文在对比国内外关于自吸收修正因子计算方法的基础上,分析了被广泛采用的简化计算模型存在的问题及对修正结果的影响。基于混合蒙特卡罗模拟的思想,提出了自吸收修正因子的精确计算模型,并使用FORTRAN程序进行了随机抽样和积分计算,得到精确的自吸收修正因子。通过加标样品及不同质量标准源的对比测量,将精确计算模型与简化计算模型和无源效率校准软件计算结果进行了对比分析。结果表明,简化计算模型过高评估了自吸收干扰,而精确计算模型计算结果与实验测量结果及无源效率校准软件计算结果具有较好的一致性,相对偏差不大于5%。最后针对核电厂周围环境中主要关注的γ核素,使用精确计算模型得到了不同γ核素在土壤中的自吸收修正因子。

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个标淮源基质材料 (2 90g) ,将一块发射多个γ射线的标准点源 (152 Eu +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 。

造钚率实验中γ射线自吸收修正研究

造钚率实验研究中需要测量贫化铀活化片发射的277.6 keVγ射线,活化片对此γ射线具有一定自吸收作用,需要对其进行修正。用面源法和体源法开展了自吸收理论的蒙德卡罗模拟计算,结果显示:探测距离为9 cm时,两种方法的偏差小于1.3%。用243Am面源、贫化铀活化片和HPGe探测器开展了277.6 keVγ射线自吸收实验研究,得到了不同厚度贫化铀活化片对277.6 keVγ射线自吸因子,实验结果与理论模拟偏差小于2.5%。

HPGeγ谱仪体源的效率与源高度的相关性分析

本文主要介绍得到HPGeγ谱仪对同一直径的圆柱形体源的效率ε与体源高度H的拟合回归方程的方法、结果及其验证。用包含137Cs等 1 0种核素、1 4个能量 ( 5 9.5～ 1 83 6.0keV)的效率刻度用特征γ射线的掺标水溶液 ,分别制成 1 1个相同活度、相同直径 ( =70mm)、不同高度 ( 5～ 5 5mm)的标准源 ,在本实验室ORTEC公司的P型HPGeγ谱上进行效率刻度 ;由对某一能量 Ei得出 1 1种不同高度源的效率εi,按二次多项式拟合 ,得到相应于各个能量的一组回归方程 :εi=c0i+c1iH+c2iH2 ,相关指数R2 在 0 .995 4～ 0 .9993之间。应用所得ε～H回归方程 ,对 =70mm ,高度分别为 2 1、3 3、42和 5 7mm的环境土样 ,测量4 0 K、2 2 6 Ra和2 32 Th的比活度 ,对其平均值的最大偏差分别为 3 .1 %、3 .9%和 4.3 % ;对 =70mm ,高度在 9～ 5 7mm的一些标准物质的测量结果 ,与参考值符合较好 ;表明ε～H 拟合回归方程在相应的条件下是适用的。