RisøNaIγ谱仪在不同类型沉积物中环境剂量率的应用研究

光释光测年被广泛的应用于地球科学和考古学等领域的年代学研究,而如何准确测量环境剂量率是光释光测年的关键问题之一。研究利用丹麦RisøNutech所提供的铀(U)、钍(Th)、钾(K)等标样,标定了实验室的RGS-19A型NaIγ谱仪。选择不同类型沉积物,进行了不同测量时间对实验结果的影响研究,结果显示随着测量时间增加,测量误差减小,在测量时间达到6 h就可满足其要求,可作为测试样品的固定测量时间;进一步对于岩性均一以及岩性不均一的36个地质样品开展了RisøNaIγ谱仪法与ICP-MS法,RisøNaIγ谱仪法与中子活化法测定环境剂量率的对比研究。研究结果表明,对于大部分样品两组不同方法测量结果在误差范围内基本一致(±1σ),NaIγ谱仪与ICP-MS法及中子活化法的剂量率平均之比为1.13±0.03(n=36)。说明研究仪器测量结果是可靠的,此仪器RisøNaIγ谱仪可以广泛应用于不同类型沉积物光释光测年的环境剂量率测量中。

野外就地测量便携式NaI(Tl)γ谱仪的初步标定及花岗岩标定台的建立

高效率低分辨率的便携式NaI(T1)γ谱仪野外就地测量是释光、电子自旋共振测年中环境剂量率测量的重要方法之一,其标定是一项重要的基础性工作。我们利用英国牛津大学的混凝土标定台对本实验室的ORTEC MicroNomad型NaI(T1)γ谱仪进行了标定,初步建立了几何形状、材料成分和密度与野外测量条件相似的NaI(T1)γ谱仪花岗岩标定台,并通过不同方法测量得到了本标定台的放射性元素含量。

一套用于现场视察的车载NaI(Tl)_γ谱仪系统的研制

研制了移动式车载NaI(Tl)γ谱仪扫描测量系统,主要用于快速甄别地面及空气中的人工放射性异常。系统主要由大体积NaI(Tl)探测器阵列、数字多道、GPS、电子学柜及越野车组成。系统研制中,以MC计算和实验数据为依据,选择订制了满足需要的探测器;以40K 1 461 keV能峰为稳定参考峰,实时校准峰位,解决了系统谱漂移问题;用抽样率转换方法实现了两个探测器能谱的合成;采用基于噪声调整的奇异值分解法(NASVD)实现能谱降噪、本底剥离与放射性异常甄别;采用实时读取与删除多道数据、在计算机缓存中处理数据后再备份的方法,实现了对不允许测量核素的能窗屏蔽功能;基于C#编写测控软件,实现了谱获取、储存与处理、扫描轨迹记录与显示等功能。系统适用于禁核试核查现场视察与大区域放射性污染场址污染治理,还可应用于一般环境放射性调查及核应急等工作。

采用NaI(Tl)γ谱仪对含铀矿体的直接铀定量方法

目前,采用NaI(Tl)探测器的铀矿γ总量测井不能直接获得铀含量,地面γ能谱测量可以直接得到镭组核素含量,在铀-镭不平衡的情况下并不能当作铀含量。NaI(Tl)谱仪不能获得含铀矿体的精细γ谱,其仪器谱也反映不出与铀含量直接相关的特征峰,采用NaI(Tl)探测器的γ能谱测量是否能直接获得铀含量,至今尚无研究。采用CR-320型便携式NaI(Tl)闪烁谱仪对系列含铀硬岩体模型进行测量,通过234mPa之1.001 MeV特征能量窗,并结合线性回归相对分析法直接计算铀含量,获得了良好应用效果,含铀500 ppm以上相对误差不超过10.0%,对其它主要核素定量误差低于9.5%。

便携式就地NaI(Tl)γ谱仪

介绍了一种便携式就地 Na I( Tl) γ谱仪 ,该系统可用于环境或核事故后就地 γ能谱的测量 ,给出了环境中放射性核素的组成及各自的质量活度 ( Bq/kg)或表面活度 ( Bq/cm2 )和地面 1m高度的周围吸收剂量率 ( Gy/h)

降低NaI(Tl)γ谱仪探测限的技术探讨

核爆后其放射性元素种类复杂、量少,用NaI(Tl)γ谱仪监测时,多种核素峰重叠在能谱的散射区内难以识别,因此对谱仪的稳定性,能量分辨率,解谱技术以及最小可探测活度有很高的要求.本文通过实验和MCNP模拟,分析了对某NaI(Tl)γ谱仪探测限的影响因素以及降低探测限的措施,提出了通过屏蔽来降低本底,提高其最小可探测活度的方法,实验表明,通过选择合理的屏蔽尺寸,有效的降低了本底,提高了谱仪的低水平放射性监测能力.

NaI(Tl)探测器γ谱平滑方法对比分析

综述了多种平滑方法的基本原理及使用方法。使用多种平滑方法分别对NaI(Tl)γ谱仪所测同一能谱进行平滑滤波处理,利用Matlab软件对平滑后的能谱数据进行处理,并与原始能谱进行比较。引用了平滑度指标,对比分析了单一平滑方法对γ能谱的平滑能力。将能谱分为不同能区,找到了适宜的平滑方法。结果表明:针对NaI(Tl)γ谱仪所测能谱,在低能区域和高能区域宜使用小波法和高斯法进行平滑,在中能区域使用傅里叶变换法平滑效果最佳。

基于γ谱形差异的定量分析对含铀矿体直接铀定量方法

对含铀矿体,γ能谱法直接铀定量可采用HPGe谱仪测量234mPa之1.001 MeV弱特征峰来实现。然而,闪烁体谱仪不能获得含铀矿体精细γ谱,其仪器谱也反映不出与铀含量直接相关的这一特征峰。因此,需要研究一种有效提取该弱信息以直接获得铀含量的方法。采用CR-320型便携式NaI(Tl)谱仪对系列含铀硬岩体模型进行测量,定量分析各矿体模型中心点位置γ仪器谱中该特征能量窗谱形的差异,结合线性回归相对分析法进行直接铀定量。分别对234mPa之1.001 MeV和发射强度更低的0.743 MeV特征能量,都获得了良好效果,满足铀矿勘探对硬岩型铀矿含铀500 ppm以上误差不超过10.0%的要求,对主要核素定量的最大误差为9.9%。

核电站现场空气样品γ谱快速筛选测量

NaI(Tl)γ谱仪能量分辨率较差,不适合做精确的核素分析,特别是在样品中存在多种γ放射性核素时,各种核素的γ全能峰相互干扰,使确定样品中的核素种类以及定量分析核素的含量非常困难。但NaI(Tl)探测器的探测效率比较高,适合对大量样品进行快速筛选性测量。本文结合对某核现场气载放射性核素浓度进行普查的结果,介绍了使用NaI(Tl)γ谱仪对γ放射性样品进行快速筛选测量的方法。实际应用结果表明,快速筛选测量方法可以在测量时间较短的情况下,对含有一定量γ放射性核素的样品作出有效的筛选判断。

固定式环境γ辐射监测及其量值溯源

介绍了我国固定式环境γ辐射监测的现状以及主要监测设备的计量性能和量值溯源方法。基于对主要监测设备现场校准需求,在固定式环境γ辐射自动监测站有限的空间距离内建立了可靠的γ参考辐射场,并自主研发了RZH-2015型环境辐射剂量现场校准装置,实现了对固定式环境γ辐射监测设备高气压电离室与Na Iγ谱仪的现场校准。校准实验的结果验证了校准装置的适用性,为固定式环境γ辐射剂量监测设备的现场量值溯源提供了解决方案。

核电厂运行现场高能γ射线的剂量调查

在核电厂正常运行期间,反应堆冷却剂系统内存在能够发射高能γ射线的^(16)N等放射性核素。为了初步掌握核电厂运行期间不同区域内高能γ射线的辐射水平,利用NaI(Tl)谱仪在国内某核电站测量了反应堆厂房内的γ能谱,并根据γ测量谱和测量系统的响应函数计算了能量大于3 MeV的γ射线的场所剂量率。结果显示:在15个测量位置中,6个位置的γ测量谱中存在明显的高能成分,其对应的剂量率在1.02~30.14μSv/h范围内。

多功能宽量程辐射探测系统研制

论文介绍一种多功能宽量程辐射探测系统的研制。该系统选用GM管与Na I(Tl)γ谱仪,通过嵌入式设计、实验标定、能谱剂量率转换、软件开发等工作实现系统的宽剂量率量程、双参数探测、自动温漂修正、无线数据传输和探测轨迹标定等功能。该系统可搭载无人旋翼机等设备进行远程探测,具有一定的辐射环境分析能力。实验表明该系统在0.01μGy/h^100 m Gy/h的辐射场内剂量率测量误差小于8%,上位机能在3 km距离获取作业路径、γ能谱和剂量率等探测信息。

苏州市室内氡水平调查与分析

本文利用活性炭盒法测量苏州部分家庭的室内氡浓度,了解并评价苏州市的室内氡浓度水平,同时分析室内氡浓度的影响因素。选取了38户苏州各区居室,布设了160个采样点,用活性炭盒法取样,用NaI(Tl)γ谱仪测量,根据图谱的峰信息计算氡浓度,同时对每户的房屋基本情况进行调查记录。对所有的氡浓度信息进行统计分析,与标准限值比较,进一步分析产生室内氡的影响因素,得出结论,提出针对性处理建议。