基于蒙特卡羅模擬α能譜解譜研究.pdf

1、钚屬于極毒放射性核素，人一旦吸入钚，會產生嚴重的內照射，進而引發(fā)生命危險，因此钚氣溶膠的準確實時測量是非常有必要的；但是钚氣溶膠的測量會受到空氣中氡（222Rn/220Rn）及其子體的影響，氡（222Rn/220Rn）及其子體濃度比工作場所钚氣溶膠濃度大3-5個量級，所以钚氣溶膠的濃度難以實現(xiàn)準確實時測量。人們先后采用了衰變法、剝譜法、能量甄別法、氣溶膠粒徑分級加能量甄別法來實現(xiàn)氡背景下的钚氣溶膠測量。其中剝譜算法的應用是非常廣泛的。<

2、br>　　目前使用的剝譜方法有函數(shù)擬合、三次樣條函數(shù)等方法。國外也有人嘗試使用蒙特卡羅方法對α譜進行分析，國內還沒有人對此進行嘗試，本論文嘗試將這種方法運用到超鈾元素與氡子體混合α譜的剝譜研究，并與使用函數(shù)擬合的方法做了比較。
　　根據(jù)離子注入型探測器（PIPS）測量α能譜建立MCNPX模型，模擬了241Am（5.486MeV）、218Po(6.0MeV)、214Po(7.69MeV)以及源上覆蓋一層保鮮膜的α粒子在PIPS探測器

3、中的能譜，修正了MCNPX模擬的α能譜的譜型參數(shù)。
　　使用加拿大Pylon公司生產的氡子體標準源制作了薄膜氡子體源，其后將此膜覆蓋到241Am源上，構成了241Am氣溶膠測量的近似實驗條件。使用MCNPX對該實驗條件下的241Am氡子體的α能譜進行了模擬，嘗試了基于模擬譜的加權最小二乘法的α能譜剝譜算法。
　　將蒙卡模擬結果與函數(shù)擬合的結果作比較，結果表明，使用函數(shù)擬合與MCNPX求得的結果在7.5％誤差范圍內是一致的。同

4、時也得出，長時間段測量的實驗值與MCNPX模擬值、曲線擬合值在10%誤差范圍內是可以認為一致的，但是短時間段測量的實驗值與MCNPX模擬值、曲線擬合值的相對偏差很大，分析得出造成這個現(xiàn)象的主要原因是測量時間段太短，統(tǒng)計誤差過大，以及241Am源的顆粒的大小以及氣溶膠顆粒的大小在模擬中并沒有考慮。
　　對實驗譜采用函數(shù)擬合求各個能量α粒子數(shù)時，發(fā)現(xiàn)初始值的設定對擬合結果有一定的影響，函數(shù)擬合的方法對初始值的依賴性較強，在初始值的范圍