γ能谱级联符合相加效应校正技术研究进展

使用γ谱仪近距离测量具有级联衰变关系的放射性核素时会不可避免地发生级联符合相加效应。级联符合相加效应会导致能谱中的全能峰计数变化,并产生干扰能谱分析的加和峰,从而影响γ能谱分析的准确性和效率,为此,国内外研究机构建立了多种方法和技术用于γ能谱级联符合相加效应的校正。本文在详细总结级联符合相加效应校正技术发展历程的基础上,对级联符合相加效应的产生机制、校正算法、校正软件、技术应用等进行了综述,并对不同校正算法和软件进行了比较。结合发展现状,对级联符合相加效应校正技术今后的研究方向提出了建议。

阱型HPGe探测器的效率标定及符合相加效应校正

阱型HPGe探测器是弱放射性测量的重要设备,由于其探测效率强烈依赖样品的几何形状,一般采用标定刻度系数的方法进行放射性核素活度测量。本文采用多种单能γ放射源标定了阱型HPGe探测器的峰效率和总效率,研究了测量条件下的γ射线真符合相加效应,最后用已知活度的60Co1、33Ba和134Cs多γ源对标定的峰效率曲线进行了扩展和检验。

HPGe探测器效率模拟及符合相加校正技术研究

为提高高纯锗(HPGe)探测器测量低水平放射性核素活度的探测灵敏度,通常将样品置于距探测器较近的位置以提高探测效率,但近距离测量不可避免地会带来较严重的符合相加效应,影响活度测量的准确度。本文利用Geant4对HPGe探测器进行了峰效率模拟,并与混合标准刻度源的实验结果对比,表征了探测器内部几何结构;基于表征的探测器几何结构对探测器总效率进行了模拟,进而从物理机制上计算得到了符合相加效应校正因子,并将其用于全面禁止核试验条约(Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty,CTBT)筹委会临时技术秘书处(Provisional Technical Secretariat,PTS)组织的2021年度放射性核素滤材样品能力验证,符合相加校正后的核素活度与参考值相对偏差小于3%,验证了计算的符合相加校正因子的准确性,解决了实验测量总效率刻度点受限、实验成本高等问题,为准确测量样品中的核素活度奠定了基础。

γ谱分析中的γ-γ级联辐射的符合相加校正方法简介与评价

介绍了γ谱分析中的γ—γ级联辐射的符合相加校正的两种方法的原理及相应的计算表达式，并对它们作了评价。通过比较可知，不考虑级联γ辐射角关联的符合相加效应的校正方法通常不应采纳．

级联符合相加修正因子的传递

目的 通过相关测量分析,进一步拓展符合相加修正因子传递实验的应用。方法 用BE5030高纯锗γ能谱仪配备的LabSOCS模拟无源效率,在GENIE 2000解谱软件中调用LabSOCS模拟的总效率计算符合相加修正因子,通过含有^(134)Cs、^(60)Co和;137;Cs的点源和体源配合测量的符合相加修正因子传递实验,得到其他高纯锗γ能谱仪的符合相加修正因子。结果 BE5030 γ能谱上分别得到的^(134)Cs、^(60)Co符合相加修正因子,经证书活度验证,最大偏差绝对值在3.53%以内;通过符合相加修正因子传递实验,将其传递到其他高纯锗γ谱仪,经证书活度验证,最大偏差绝对值在5.86%以内。结论 在GENIE 2000解谱软件中,调用LabSOCS模拟总效率计算的符合相加修正因子,修正效果良好,可作为标准实验室的修正因子使用。通过符合相加修正因子传递实验,可较好地实现其他高纯锗γ能谱仪的符合相加修正,拓宽符合相加修正方法。

γ能谱分析中放射性核素活度的 蒙卡修正方法及实验验证

利用蒙特卡罗工具(Geant4)探讨了放射性样品测量中活度的计算及修正,首先利用距探头25 cm处探测器对点源中不同能量γ射线的实验探测效率与模拟探测效率进行对比,优化探测器Monte Carlo几何模型;再根据对实际测量样品的几何规格测量及材料成分分析建立相应的体源模型,利用单能γ射线和级联γ衰变核素的源项设置计算符合相加修正因子;然后利用体源真空模型和土壤介质模型设置计算自吸收修正因子,利用计算到的探测效率和修正因子对样品进行活度分析,并将计算结果与被检测样品的参考值进行对比。经计算,该方法下土壤样品中241Am的计算结果与参考值之间的En值大于1,除该核素外,其余核素的En值均小于1,由此表明,基于Geant4建立的探测器Monte Carlo模型可用于放射性样品中核素活度的准确分析。