碘化鈉能譜儀在測(cè)量核事故放射性物質(zhì)活度中的應(yīng)用.pdf

1、核能的發(fā)現(xiàn)到利用已經(jīng)有大半個(gè)世紀(jì)了，在給人類帶來(lái)不盡能源的同時(shí)，也給環(huán)境造成了一定的污染。早期的核試驗(yàn)一般都在地面進(jìn)行，隨之而來(lái)的是大量的放射性物質(zhì)給空氣和地面環(huán)境造成嚴(yán)重污染。雖然現(xiàn)在核武器的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)大大減少，但新的問(wèn)題也隨之而來(lái)，隨著能源短缺的加劇，一座座核電站拔地而起。在給我們帶來(lái)清潔能源的同時(shí)，也埋下了安全隱患。2011年日本福島核電站事故，大量放射性物質(zhì)泄漏。特別是Cs-137和Cs-134核素，給周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染。食品安

2、全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的儀器難以對(duì)低活度的物質(zhì)進(jìn)行定性和定量的分析。較為先進(jìn)的HPGe譜儀由于其價(jià)格昂貴且使用環(huán)境苛刻，應(yīng)用受到一定的限制。
　　本文通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外用于測(cè)量物質(zhì)放射性活度的相關(guān)能譜儀以及測(cè)量技術(shù)的相關(guān)方法。結(jié)合前人研究的成果，對(duì)碘化鈉閃爍晶體作為探測(cè)器的固定式核能譜儀在核事故中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了探究。本儀器采用的是5cm壁厚的鉛室作為測(cè)量腔室?？諝獗镜子?jì)數(shù)在250cpm左右，水本底計(jì)數(shù)在315cpm左右。有較好的屏蔽效

3、應(yīng)，提高了儀器的探測(cè)下限。文章采用五點(diǎn)最小二乘擬合法對(duì)儀器進(jìn)行能量線性的刻度，保證了射線從低能到高能都具有很好的線性。利用 MCNP軟件對(duì)能譜儀測(cè)量物質(zhì)放射性活度進(jìn)行實(shí)際的模擬，優(yōu)化了儀器的探測(cè)效率。同等條件下，探測(cè)效率提高了近15%。通過(guò)實(shí)際測(cè)量，證明了MCNP模擬結(jié)果是相對(duì)準(zhǔn)確的。
　　首先對(duì)能譜儀整機(jī)進(jìn)行組裝和調(diào)試，保證能譜儀具有較好的能量分辨率和能量線性，并對(duì)能量線性采用了五點(diǎn)法進(jìn)行刻度。由于統(tǒng)計(jì)漲落和電子噪聲等方面的影響

4、，實(shí)測(cè)的γ能譜是帶有統(tǒng)計(jì)漲落的γ譜形。為減少統(tǒng)計(jì)漲落對(duì)后續(xù)峰位確定以及對(duì)核素進(jìn)行定性和定量分析的影響。本文采用了3點(diǎn)重心法、最小二乘移動(dòng)平滑法、高斯低通濾波法對(duì)實(shí)測(cè)的γ能譜進(jìn)行了平滑處理，并對(duì)相應(yīng)的平滑效果進(jìn)行了分析。利用高斯擬合法對(duì)特征峰進(jìn)行擬合和利用最小二乘法對(duì)重峰進(jìn)行分解。在對(duì)核素進(jìn)行定量分析中，本文采用了特征峰逆矩陣法和最小二乘法分別計(jì)算相應(yīng)核素的活度。并對(duì)兩種計(jì)算方法進(jìn)行比對(duì)。發(fā)現(xiàn)在實(shí)際的測(cè)量中，理論相對(duì)較差的特征峰逆矩陣法更