无源效率刻度在活度测量中的应用研究

利用几种典型的实验室标准源,对无源效率刻度软件LabSOCS效率模拟的准确性和可靠性进行了检验;从射线级联符合相加效应原理出发,探讨了利用具有级联关系的X射线进行效率刻度的可能性,扩展了效率刻度的能区范围;利用该软件模拟计算了一定体积的圆柱形气体体源效率随几何尺寸的变化关系,优化了圆柱形气体源盒的几何尺寸。

133＾Ba面源效率转移法刻度133＾Xe气体源HPGe探测效率

提出使用面源进行效率转移法刻度133 Xe气体体源的探测效率。使用133 Ba面源模拟刻度放射性133 Xe气体体源的探测效率,在刻度的过程中利用137 Cs与133Ba的峰效率比值及133 Ba面源远端无符合相加效应,137 Cs能峰远近都无符合相加效应等,结合软件模拟建立远近距离峰效率比值的关系,来解决133 Ba的符合相加效应。最后,使用面源效率转移法进行气体体源效率刻度,转移法刻度结果和面源模拟法刻度计算值的偏差在±1%以内。

HPGe探测器体源效率面源模拟刻度技术

使用面源模拟刻度体源不同高度处薄层的探测效率,随高度积分获得了Ф75 mm×25 mm241Am体源及气态241Am源的探测效率,模拟刻度结果和LabSOCS计算值的偏差在±7%以内。同理,使用LabSOCS无源效率刻度技术进行面源分层刻度计算,并随高度积分获得Ф75 mm×25 mm尺寸133Xe气体源和137Cs液体源探测效率,模拟刻度结果和LabSOCS计算值的偏差在±1%以内。实验和理论计算证明面源模拟刻度技术是有效可行的。相对体源刻度技术,面源刻度可以省去样品源制作及运输,大大提高工作效率。

γ谱无源效率刻度法检测进出境货物放射性

介绍了无源效率刻度在检测进出境货物放射性的应用,对无源效率刻度法样品化学组分、样品密度对效率的影响进行了研究,并用标准源法效率刻度进行了对比。结果表明:不同化学组分的样品在63.3 keV处的探测效率稍有差异,最大偏差为6.7%,针对货物分析的661.7 keV处的效率相对偏差低于1%。随着密度的增加,由于自吸收效应增强,效率随之降低,能量越低,效率降越低;针对货物分析的661.7 keV处,探测效率仅降低0.02%。实验测得:被检货物^(137)Cs活度浓度范围为(0.68～2.99)×104Bq·kg^(-1)。

积分中值定理在放射性氙样品γ谱效率刻度技术中的应用

在实验室HPGe探测器测量分析氙气样品过程中需要用到相对方法进行分析,然而由于放射性氙同位素半衰期较短,制作相应的标准气体比较难,给谱仪系统刻度带来困难.针对该问题,提出使用混合面源模拟刻度四种氙同位素气体源的效率,并提出将积分中值定理应用到面源刻度实验过程,大大简化了中间流程,提高了测量的准确性.利用氙分离纯化系统在高氡环境下采集样品,获得了天然放射性133Xe气体γ谱,通过计算得到其活度浓度.积分中值位置处的混合面源刻度结果和气体源刻度结果一致,说明本文提出的面源刻度技术及积分中值定理的思想在HPGe探测器效率刻度测量分析中是有效可行的.

基于虚拟刻度原理对放射性体源效率刻度方法的发展

采用蒙特卡罗模拟计算的方法,标定能够适用于不同HPGe探测器上的体源虚拟点源位置,需要对点源、体源的探测效率进行模拟计算。通过^(241)Am、^(137)Cs、^(60)Co点源和体源研究了HPGe晶体尺寸、类型对它们的虚拟点源位置的影响,模拟结果表明^(241)Am虚拟点源位置随着探测器尺寸、类型的不同呈现明显的差异性,说明虚拟刻度原理对于探测器表面的小体积样品测量在低能区间是不可取的,最后采用^(137)Cs、^(60)Co源得出体源高度与虚拟点源位置的半经验公式。通过实验室两台HPGe探测系统对尺寸Φ70 mm×65 mm标准土壤体源的探测效率进行计算,与模拟探测效率值、虚拟点源效率表征结果对比分析,验证了拟合一组表征虚拟点源位置的半经验公式是可行的。实验结果表明,对γ能量区间在300~2000 keV进行体源的虚拟刻度时,选择可靠的定标源即可建立体源和虚拟点源位置的关系。这为解决监测工作中样品与探测器之间重复进行探测效率校准的问题提供了新的途径。