双探测位置螺旋γ扫描技术研究

发布时间：2024-06-12 03:58

　　为了解决螺旋γ扫描技术(Helical Gamma Scanning,HGS)在放射性核素不均匀分布时测量精度差的问题,提出了基于双探测位置测量的螺旋γ扫描技术(Two-measurement Position Helical Gamma Scanning,THGS)。THGS在HGS的基础上,增加了一个偏心位置的螺旋扫描测量,由两个位置的计数率比值,确定放射性废物桶内放射源的等效半径,重建其活度。通过数值计算方法,模拟三种放射性核素在400 L放射性高密度废物桶中的重建过程,验证了THGS重建结果的准确性。结果显示:HGS对高密度400 L废物桶内单线源的最大重建误差超过400%,而THGS的重建误差控制在50%以内。采用双探测器测量,THGS的测量时间与HGS一样。整体而言,THGS适用于高密度400 L放射性废物桶的测量。

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【部分图文】：

图3密度为2g?cm-3时环源探测效率e随探测器相对高度Δh的分布

THGS将探测的初始位置和终止位置分别在废物桶底部下方和顶部上方延伸了一段距离，参照图3中环源探测效率随探测器相对高度的分布特征，设定探测初始位置在废物桶底部下方10cm，终止位置为废物桶顶部上方10cm，则式（14）为：不同半径位置环源的探测效率分布如图4所示。当放射源越靠....

图4密度为1.5g?cm-3时等效环源探测效率随其半径分布(a)探测位置A,(b)探测位置B

不同半径位置环源的探测效率分布如图4所示。当放射源越靠近桶中心位置时，填充介质对射线的衰减程度越大，探测效率越低，且放射性核素发射的特征γ射线能量越低，对填充介质的衰减作用越敏感。不同密度下不同核素位于探测位置A和探测位置B的相对探测效率如图5所示。

图5密度为2.5g?cm-3时等效环源探测效率随其半径分布(a)探测位置A,(b)探测位置B

利用数值计算方法，模拟计算了不同密度下不同点源个数的等效半径差，每种模拟工况下的点源分布位置随机，计算了200组数据，基于数理统计的方法，每种工况下的平均等效半径差如表1所示。不同密度下不同核素不同点源数的等效半径差不同，分布范围为0.25～2.2cm。当点源个数小于21个时，....

图6探测位置B和探测位置A的相对探测效率随其半径分布(a)密度为1.5g?cm-3,(b)密度为2.5g?cm-3

图5密度为2.5g?cm-3时等效环源探测效率随其半径分布(a)探测位置A,(b)探测位置B图7密度为2.5g?cm-3时137Cs等效半径差确定示意图

本文编号：3993192