MB形容器体积对BGO晶体探测效率的蒙特卡罗优化设计

本研究采用蒙特卡罗方法MCNP对BGO(Bi4Ge3O12)晶体探测器Marinelli Breaker(简称MB)容器的优化设计;气体放射源MB容器内的气体发生β+衰变后,接着正电子与负电子湮没后发射γ射线。设计中,首先通过计算γ射线的数量来确定BGO晶体探测器金属包壳厚度与峰值效率关系;计算结果显示当BGO金属包壳厚度为0.7mm^1.0mm时,峰值效率达到最大。根据这一金属尺寸,我们进一步设计了MB容器的最佳尺寸,这种尺寸使探测器的探测效率较高而费用较少。从而达到满足生产这种探测器的要求。

食品放射性测量中马林杯干样与圆柱盒灰样探测限比较研究

目的：加强食品放射性监测中样品制备和测量方法学研究，建立快捷的预处理方法。方法：将圆柱盒灰样改为马林杯千样，采用低本底Y能谱仪测量蔬菜、大米、牛肉及海产品等10类食品样品中的放射性核素，采用无源效率刻度（LabSOCS）与有源刻度验证结合法，计算马林杯样品对应的效率。将分析得到的最小可探测浓度（MDC）值与圆柱盒灰样比较。结果：与圆柱盒灰样对应的灰化法相比，样品的预处理时间由7d左右缩短至1～3d，可以自动低温烘干完成且不产生明火和烟雾，测量72h，对^137Cs的MDC范围为0．02～0．180Bq／kg。结论：采用马林杯千样可极大缩短样品预处理时间，而对应的MDC与圆柱型灰样在同…量级范围内，能满足监测精度要求。

HPGe环境放射性测量中样品盒形状选择与样品质量的关系

在环境样品放射性比活度测量中,放射性水平低,提高探测效率显得尤为重要。选择样品盒几何形状对提高探测效率具有明显的效果。论文利用MCNP程序模拟计算方法,得出了在HPGe探测器测量环境放射性样品中,不同样品质量下,探测效率最大时对应的马林杯样品和圆柱形样品盒几何形状,其结果可为环境样品测量时选取样品质量和样品盒形状提供依据。

模拟气体标准源法校准反应堆惰性气体监测仪效率

为准确校准惰性气体监测仪对气体源的γ射线全能峰效率,制备了以可发性聚苯乙烯(EPS)颗粒为基质材料的马林杯放射性模拟气体标准源,模拟气体标准源装样密度为4.1kg/m^3,其中含241Am、109Cd、57Co、51Cr等8种单能γ射线发射核素。利用该模拟气体标准源,对反应堆惰性气体现场监测仪的HPGe探测器γ射线全能峰效率进行了校准,校准覆盖能区为60~1836keV,校准的效率标准不确定度最大为4.4%。同时采用点源代表点法进行了效率校准,并将模拟气体标准源与代表点位置处的点源效率校准结果进行对比,发现在校准能区内二者的效率比不为常数,效率偏差最大达28%,通过效率传递系数可减小偏差,且可得到效率传递系数拟合曲线。最后在81keV能量点处,得到模拟气体标准源与标准气体源的效率比为1.26,此值可作为模拟气体标准源的实际应用参考。

对MB形气态β^+衰变源的效率刻度

利用医用回旋加速器产生的以13N-NH3形式赋存的气态13N核素,成功地实现了NaI探测系统对MB形探测容器内正电子衰变气体源的效率刻度,并与应用MonteCarlo计算的理论值取得较好符合,解决了反应堆一回路13N监测仪难以进行效率因子刻度的难题。

生物样品 γ 谱分析中马林杯干样与圆柱形盒灰样分析方法的比较

在环境生物样品γ谱分析中，往往要对样品进行炭化灰化预处理，但这种预处理十分费力、费时，而且可能引起核素损失。马林杯干样分析的预处理操作简便、温度低、流程短。本文用马林杯干样分析和圆柱形盒灰样分析方法对大米、青菜、茶叶、松针等样品中的２３８Ｕ、２２６Ｒａ、２３２Ｔｈ、４０Ｋ和１３７Ｃｓ含量进行了比较测量，结果表明，在环境监测中，对这些生物样品采用马林杯干样分析方法是可行的。

γ能谱分析中马林杯体源几何修正

针对马林杯中待测样品与标准样品的几何高度会导致测量结果出现偏差的问题,使用LabSOCS软件建立仿真实验室,基于同轴型HPGe探测器对不同高度马林杯体源进行几何修正。根据模拟计算结果得到一定能量区间几何修正系数与高度的函数关系,并且从实验上验证了该函数关系的可靠性。实验结果表明该组公式适用于该范围内马林杯体源几何修正,可进一步提高放射性活度测量工作的准确性。

食品中放射性核素的测量结果

目的监测北京地区某区域食品中放射性核素的含量,进而考察核设施活动是否会对环境和人类健康造成影响,同时为食品中放射性监测的样品制备和测量方法提供改进依据。方法采集核设施周边30 km以内和对照区域的蔬菜、肉类、粮食、鱼、奶粉和茶叶共19件样品,进行真空冷冻干燥,粉碎后装入马林杯,用BE 6530型低本底高纯锗γ谱仪进行核素测量,依据GB/T 16145-1995《生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》和GB 14882-94《食品中放射性物质限制浓度标准》进行分析和评价。结果 19件样品中均未检出放射性核素^(134)Cs、^(60)Co、^(58)Co和^(238)U。8件样品检出少量^(137)Cs,范围值为(0.015~0.580)Bq/kg(或L奶)。部分样品中检出^(232)Th和^(226)Ra,范围值分别为(0.047~4.400)Bq/kg和(0.085~2.500)Bq/kg。所有样品中均检出40K,范围值为(45~657)Bq/kg(或L奶)。样品中^(137)Cs、^(232)Th和^(226)Ra核素的含量均未超出标准限值。结论该地区2016年核设施运行未对环境造成污染,所检样品在日常食用中不会对健康造成危害。进行冻干预处理的马林杯干样法满足环境样品监测要求,适用于环境放射性水平调查。

无源效率刻度在马林杯状气体源活度测量中的应用

目的利用LabSOCS无源效率刻度软件模拟优化马林杯状源盒,探究HPGe探测器测量惰性气体的探测效率,为核电站惰性气体流出物的测量优化提供参考。方法利用LabSOCS软件建立了马林杯模型,探究各惰性气体γ射线的探测效率随气体成分、气体密度、马林杯尺寸参数、马林杯体积、测量源盒形状的变化关系。结果气体成分对马林杯中惰性气体的探测效率几乎没有影响,低能γ射线的探测效率受气体密度影响较大,选择合适的马林杯高度和半径能够使HPGe探测器获得更好的测量结果。对于BE5030 HPGe探测器,不同体积的马林杯探测效率最高值均位于半径/高度=0.7位置处,并给出不同体积的马林杯高度和半径的最优值。结论选择合适的马林杯尺寸能够提高核电站流出物中惰性气体的探测效率。