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样品高度和密度对体源放射性活度测量的影响研究

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体源样品的装样高度和密度与刻度仪器的标准样品存在的差异,导致HPGeγ谱仪对两者的探测效率不一致,这是引起放射性活度测量偏差的主要因素.为了研究HPGe探测器对样品的探测效率与装样高度和密度的关系,以封装在Φ75mm×70mm样品盒中的土壤样品为研究对象开展蒙特卡洛模拟研究,计算的γ射线能量范围为0.1～3.0MeV,样品高度范围为0.5～6.5cm,样品密度范围为0.5～2.5g/cm3,共计273种不同样品类型.为了验证探测效率模拟计算的正确性,实验测量了KCl样品(密度1.0g/cm3)和土壤样品(密度1.4g/cm3),样品高度为13～65mm,40K、226Ra和232Th等放射性核素活度的实验值与理论值的偏差小于5.5％,表明模拟计算结果的正确性.模拟研究发现,不同装样高度和不同密度的样品中γ射线探测效率存在明显差别,样品高度引起的样品活度测量偏差随着装样高度的变化非常明显,尤其是低能γ射线,对于1g/cm3的样品,装样高度从6.5cm降低到0.5cm时的放射性核素活度测量的偏差,对于40K的1.46MeV的γ射线,从8.15％增加至304.6％;而对于125Sb的428keV的γ射线,从15.1％增加到409.8％.放射性活度的测量偏差与样品密度近似线性相关,而且γ射线的能量越低,放射性活度测量偏差越大,对于密度为0.5g/cm3的样品,125Sb、137Cs和40K活度的测量结果分别偏大38.0％、30.1％和19.7％.

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来源
《中国核学会2021年学术年会》|2017年|124-129|共6页
会议地点山东威海
作者
DONG Chuan-jiang; 董传江; LIU Sha-sha; 刘莎莎; SUN Wei-zhong; 孙伟中; LI Li; 李莉; JIN Tao; 金涛; ZUO Wei; 左伟; HE Lin; 何琳;
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作者单位

中国核学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类放射性计量学与计量技术;
关键词
放射性活度测量; 偏差特性; 能量密度; 蒙特卡洛模拟; γ谱仪;

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