多能量γ射线源屏蔽下活度估算方法研究

发布时间：2024-02-23 14:17

　　在同位素放射源检查或"孤儿源"处理中,为了能够及时、准确地处理放射源,需要现场快速估计放射源活度。但当屏蔽体厚度未知时,快速确定放射源活度存在困难。基于γ射线在物质中衰减系数与能量之间的关系,研究屏蔽下多特征能量点状γ射线源的活度估算方法,分别对测量目标特征γ射线能量选取原则,探测器位置偏差和统计涨落对活度定量结果的影响进行了讨论,总结了常见多特征能量γ射线源的可选射线能量与可分析的屏蔽厚度。实验验证结果表明:估算的屏蔽厚度与实际厚度的相对误差小于4%,估算活度与实际活度的相对误差小于5%。本文所提方法能够应用于放射源检查或者"孤儿源"处理。

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【部分图文】：

图1多特征能量γ射线源活度估算方法几何模型

根据两种能量γ射线的全能峰净计数，可通过式（4）计算屏蔽体厚度：式中：η1、η2为两种能量γ射线所对应的发射几率。

图2方体、圆柱体和球体结构铅屏蔽下的全能峰比值

为了验证三种屏蔽结构的全能峰比值与屏蔽厚度的关系，采用蒙特卡罗程序开展了模拟计算，模拟中采用4π各向同性能量分别为779keV与1408keV的152Eu点源，屏蔽材料为铅，探测器为高纯锗探测器，同时使用F8脉冲计数卡记录γ能谱，分别模拟计算不同厚度的方体、圆柱体和球体结构....

图3便携式高纯锗探测器结构与尺寸

在实际能谱测量中，屏蔽状态下的放射源无法精确定位，不能保证探测器中心与放射源处于同一水平位置，因此采用蒙特卡罗程序模拟计算放射源与探测器在不同相对位置下的全能峰比值，模拟中采用方体屏蔽结构，探测器结构如图3所示，同时采用4π各向同性能量分别为779keV与1408keV的1....

图4不同位置偏差的全能峰计数比值与无偏差的理论全能峰比值

图3便携式高纯锗探测器结构与尺寸如图4所示，随着放射源与探测器位置偏差的增大，全能峰比值减小，即估算的屏蔽体厚度增大，放射源活度估算值偏大，当放射源与探测器位置偏差5cm时，估算的屏蔽体厚度与无位置偏差时估算的屏蔽体厚度的最大相对误差小于12%，满足同位素放射源检查或“孤儿源....

本文编号：3907622