关于高纯锗γ能谱分析方法探测下限的探讨

本文通过对判断限和探测下限的理解,对探测下限计算公式进行推导,具体分析应急情况下高纯锗γ能谱仪探测下限的应用,为低水平放射性测量提供实际应用依据。同时,提出优化高纯锗γ能谱探测下限的方法,以反康普顿γ谱仪为例,对比反康模式和无反康模式探测下限的差异。

高纯锗γ谱仪无源效率校准分析

本文对无源效率校准软件LabSOCS进行验证及应用分析。选用两类共7个标准源对LabSOCS效率计算结果进行验证,^(137)Cs、^(60)Co和^(241)Am等41个监测数据表明,混合体源、点源相对偏差均分别位于±7.2%、±2%范围以内,说明点源验证效果较好,混合体源偏差略高。将LabSOCS软件应用于IAEA、中辐院样品能力验证及全国质量考核样品,选取具有代表性的水样、土壤、生物和气溶胶等7个样品进行分析,无源效率计算结果表明:采用IAEA评价准则,^(137)Cs、^(60)Co、^(241)Am等22个数据均为“满意”,即准确度和精密度均合格。

高纯锗γ能谱仪在测定土壤中放射性核素中的应用

本次试验研究过程中测量的土壤样品总数为125个,在测量土壤样品核素物质成分过程中,选择运用放射性核素γ能谱分析技术方法,且在本次试验研究工作开展过程中,在实际运用的测量技术设备能量分辨率水平显著低于相关职能部门配置的测量技术设备条件下,实际获取的测量数据结果,依然能够与所在地区相关职能部门监测发布的土壤环境放射性核素物质含量水平数据调查结果,彼此保持充分一致性,客观上证实本次试验研究工作开展过程中运用的方法具备充分可行性,以及具体选择运用的测量仪器设备具备准确性。本次试验研究工作开展过程中获取的结果证实,高纯锗γ能谱仪设备能够支持准确完成针对土壤样品中铀元素核素物质,以及镭元素核素物质含量的测量技术过程,且其实际获取的测量数据结果准确性,明显高于常规化学测量技术方法。

基于低本底高纯锗γ谱仪测量茶叶和烟草中^(210)Pb和^(40)K的比活度

茶叶和烟草中存在^(210)Pb和^(40)K等放射性核素,其放射性含量一直备受关注。本研究选择基于低本底高纯锗γ谱仪的γ能谱方法,并结合Geant4无源效率刻度技术,对典型的茶叶和烟草样本进行了^(210)Pb和^(40)K比活度测量。其中,低本底高纯锗γ谱仪由Canberra BEGe 5030高纯锗探测器和15 cm厚低本底钢+2 cm厚高纯无氧铜屏蔽室组成,在30~3 000 keV能量范围内,全谱计数率为1.98 s-1。基于以上实验设备,选择了4种茶叶和5种产地的香烟作为测量对象,测量结果显示,茶叶中^(210)Pb的比活度为8.15~49.67 Bq/kg,^(40)K的比活度为296.58~351.69 Bq/kg;烟草中^(210)Pb的比活度为21.74~31.16 Bq/kg,^(40)K的比活度为470.15~522.88 Bq/kg。根据样品中^(210)Pb的平均比活度估算,饮茶导致的^(210)Pb有效剂量应小于35.15μSv/a,吸烟导致的^(210)Pb有效剂量约为11.00μSv/a,饮茶和吸烟造成的相应核素的内照射剂量对人体健康的影响均较小。

高纯锗γ能谱法测量伴生放射性矿稀土酸熔渣^(238)U方法研究

为降低高纯锗(HPGe)γ谱仪测量稀土酸溶废渣^(238)U时基体自吸收效应产生的干扰,本文按比例将伴生放射性矿稀土酸熔渣样品与模拟土壤基体空白混合均匀,采用高纯锗(HPGe)γ谱仪对^(238)U子体^(234)Thγ射线(92.6keV)进行测量得到^(238)U放射性比活度。伴生放射性矿稀土酸熔渣样品与模拟土壤基体样品按比例为40g:260g与50g:250g时测量结果与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和激光荧光法测量结果相符合,可知HPGeγ能谱法在伴生放射性矿稀土酸熔渣样品与模拟土壤基体样品按40g:260g与50g:250g比例混合时灵敏度最佳。本研究建立了HPGeγ能谱法测定伴生放射性矿稀土酸熔渣中^(238)U的测定方法,填补当前伴生放射性矿样品^(238)U测定方法的空白。

高纯锗γ谱仪对环境样品探测效率的模拟计算

作者利用蒙特卡罗方法 ,模拟计算了高纯锗γ谱仪对环境样品探测效率与γ射线能量、样品介质成份、密度及几何高度的关系 ,并与实验结果进行了比较 .结果表明 ,蒙特卡罗计算方法是进行高纯锗γ谱仪效率刻度的一种方便。

高纯锗γ谱仪对放射性标准土壤的探测效率刻度

通过测量放在样品盒内压实后8个不同高度的土壤标准物质,得到高纯锗γ谱仪的γ射线能量效率曲线,并用蒙特卡罗程序MCNP 4C进行相应计算。结果表明,实际测量值与蒙特卡罗方法计算值符合得较好。

样品厚度对高纯锗γ谱仪探测效率的影响

通过对不同厚度样品的γ射线测量,得出波谱峰面积与样品厚度的关系,并通过相对测量和效率刻度测量方法,计算不同厚度样品在46.5、351.9、477.6、661.7 keV能量下的探测效率。探测效率随样品厚度的变化较大,不同厚度样品的4种探测效率最大值平均为最小值的2.6倍。实验结果显示:探测效率随样品厚度增加而逐渐减小,呈现对数关系。随着能量的增加,对数关系减弱,线性关系增强。

高纯锗γ谱仪监测进出口水产品核污染的应用研究

【目的】建立并应用高纯锗γ谱仪监测水产品中放射性核素的方法对山东口岸进出口水产品核污染情况进行监测,及时判断日本福岛核泄漏事故对我国进出口水产品质量安全产生的影响。【方法】样品经洗净、晾干,取其可食部分进行烘干、粉碎、装样预处理,用高纯锗γ谱仪进行放射性核素检测;然后随机选取3种137Cs阳性样品,制成3组平行样品进行测量,分别在0.5、1、2、4、6、8、12、18、36 h时保存图谱,用DSA-1000数字化谱仪进行解谱,用Genie 2000谱分析软件对所得图谱进行数据分析,得到不同时间内样品中各监测核素的比活度。【结果】测量时间<6 h时,随着测量时间延长,检测结果呈缓慢的递增趋势;检测时间>8 h后检测结果趋于稳定。在所检测的1127份样品中,放射性核素的检出率8.9%,涉及的放射性核素主要有134Cs、137Cs和110 mAg,其检出率分别为6.21%、5.15%和2.75%;137Cs的最高比活度为27.8 Bq/kg,134Cs的最高比活度为16.7 Bq/kg,所检测阳性样品中134Cs、137Cs、110 mAg的比活度远低于各国限量标准。【结论】高纯锗γ谱仪监测水产品核污染的检测时间以6～8 h为宜;日本福岛核泄漏事故后我国的进出口水产品尚未出现重大核污染现象,但仍需继续进行监测。

高纯锗γ探测器面源效率函数及其应用研究

给出了高纯锗(HPGe)γ探测器面源效率随高度变化的经验函数,并提出了利用体标准源和遗传算法确定面源效率函数参数的方法。对已知双层模拟样品中的^(226)Ra、^(232)Th和^(40)K进行了分析,结果与已知数据吻合,表明利用面源效率函数对其中放射性核素为一维非均匀分布的样品进行非破坏性分析是可行的。

高纯锗γ谱仪活度测量标准装置

介绍高纯锗γ谱仪活度测量标准装置的效率刻度、性能检验和对测量误差的详细分析。在 59～ 14 0 8keV能量范围和 3 7× 10 3～ 3 7× 10 5Bq活度范围内 ,本标准装置测量 30多种常用放射性核素活度的扩展不确定度为 1 4%～ 5 0 %。

ORTEC GEM70P4-95 P型高纯锗γ谱仪的标定

高纯锗γ谱仪是释光/ESR测年中环境剂量率测量的重要方法之一,其标定(能量和效率刻度)是一项重要的基础性工作。利用中国剂量科学研究院提供的U/Th/Ra/K等标样,标定了本实验室的ORTECGEM70P4-95 P型高纯锗γ谱仪。选择不同类型的样品,进行了测量时间长短对实验结果影响的实验,结果显示在测量时间达到8 h即可满足要求;另外同时进行了高纯锗γ谱仪与ICP-MS比对测量,两种方法测量结果在误差范围内完全一致,说明标定结果是可靠和准确的,此仪器可以广泛应用于释光/ESR测年环境剂量率的测量中。

高纯锗γ谱仪计数比法测量滤材样品中^(241)Am/^(239)Pu原子比

使用阱型高纯锗γ谱仪测量了待测滤材样品和参比溶液中241 Am 59.5keV和239 Pu 129.3keV的能峰计数比,结合参比溶液中已知的241 Am/239Pu原子比数据给出了滤材样品的241 Am/239 Pu原子比,结果与滤材样品经化学处理后采用同位素稀释质谱法测量的241 Am/239Pu原子比在不确定度范围内一致。

基于EGSnrc MP模拟计算高纯锗γ谱仪对环境样品的探测效率

利用蒙特卡罗方法,模拟计算了高纯锗γ谱仪对环境样品探测效率与γ射线能量、样品密度及几何高度的关系,并与文献中的实验结果进行了比较.结果表明,蒙特卡罗计算方法EGSnrc MP程序是进行高纯锗γ谱仪效率刻度的一种方便、可靠的方法.

实验室高纯锗γ谱仪的“稳谱法”研究

“峰漂”是影响γ谱仪测量准确度的重要因素。文中详细介绍了“天然放射性核素特征峰稳谱法”,采用天然放射性核素K-40的特征峰识别“峰漂”,并使用该峰对谱仪进行矫正。该方法具有操作简单、识峰快捷、实时准确矫正等优点,适合于实验室工艺系统样品γ核素测量。

用高纯锗γ谱仪和放射化学法分析环境样品中^(137)Cs的对比研究

环境样品中^(137)Cs的分析方法主要有高纯锗γ能谱法和化学分离后进行β计数的放射化学法。本文对这两种方法的测定结果进行对比。结果表明,二者具有可比性,放射化学法探测限低,更灵敏;而高纯锗γ能谱法具有耗时短、回收率高的优点,这对于应急监测具有重要作用。

高纯锗γ谱仪对自然环境中氡子体的探测效率刻度

使用氡子体标准源对氡子体高纯锗γ能谱测量的探测效率进行了实验测量,并用蒙特进行理论模拟。结果表明,当滤膜放置谱仪表面时,氡子体^(214)Pb 352 keV全能峰探测效率实验值为10.09%,^(214)Bi 609keV的全能峰探测效率实验值为4.22%,可用于氡子体浓度高纯锗γ能谱测量。

高纯锗γ谱仪快速分析固体样品中^(226)Ra活度的方法研究

受测试样品中^(226)Ra-^(222)Rn平衡影响,通常高纯锗γ谱仪测量^(226)Ra需先将样品密封20天以上。在分析^(226)Ra-222Rn级联放射性衰变基础上,经过公式推导,提出用二次测量法快速预测固体样品中^(226)Ra活度,即在样品中^(226)Ra-^(222)Rn平衡前对样品进行两次测量,利用测量结果预测^(226)Ra-^(222)Rn平衡后样品中^(226)Ra活度。经实验验证,该方法分析固体样品中^(226)Ra活度,既可大大减少样品测试时间,又能得到较为可靠的测试结果,为应急监测节约宝贵时间。

高纯锗γ谱仪测量准确度影响因素分析

使用高纯锗γ谱仪检测放射性核素时,测量结果准确度受多个因素影响,对谱仪选用、谱仪刻度、样品制备、样品测量、结果校正等各个方面进行分析,提出了一系列针对性建议,研究表明合理地进行检测可提高检测结果的准确度。

高纯锗γ能谱仪在石材放射性检测过程中的不确定度评定研究

在建筑装饰材料中比较常用的就是石材,但由于其中存在镭、钾、钍等天然放射性同位素,因此,石材不可避免的具有放射性。如果放射性超标,会对人体健康产生较大的危害,所以,对石材放射性含量的监测和评估非常重要。对放射性核素含量检测具有代表性的方法是γ能谱测量。依照GB 6566—2010《建筑材料放射性核素限量》的标准规定,文章主要通过高纯锗γ能谱仪对石材样品进行10次独立226Ra、232Th、40K比活度值测试,同时对测量结果进行不确定度评定。将得到的各类不确定度评定结果加以整合,形成完整的报告,从而为测量不确定因素控制提供参考,进而有效提高检测结果的准确度与可靠性。