辐射监测气溶胶γ谱分析中四种制样方法测试对比

摘要

气溶胶样品的γ谱分析是环境辐射监测中的重要内容，涉及4种常用的制样方法，分别是灰化法、压片法、打孔法和折叠法。目前，国内外文献中关于这4种制样方法的研究甚少，导致各监测单位在选择气溶胶制样方法时没有参考依据。本工作从测量结果、探测效率、探测下限、适用范围等方面对此4种方法进行测试对比。首先，以气溶胶中的本底放射性核素210Pb和7Be为测量对象，利用高纯锗(HPGe，High Purity Germanium)γ谱仪对4种放射性气溶胶制样方法制得的样品进行了系列测试对比，讨论了4种制样方法分析结果的可靠性。结果表明，7Be和210Pb活度的误差分别在±6％和±9％以内，4种制样方法对同一活度样品的分析结果的标准偏差在5％以内。4种制样方法所制样品活度误差范围合理，标准偏差小，说明4种制样方法均准确可靠。其次，利用自制标准源进行实验效率刻度，并利用蒙特卡洛模拟方法，研究了高纯锗γ探测器对4种方法所制样品的探测效率。对于辐射监测常用的260mm×210mm和570mm×470mm尺寸滤膜，4种制样方法的探测效率从高到低依次是:灰化法、压片法、打孔法和折叠法。对于260mm×210mm滤膜，4种制样方法的探测效率最大相差55％;对于570mm×470mm的滤膜，则相差120％。此外，针对260mm×210mm尺寸滤膜，研究了打孔法的探测效率随打孔直径(50mm、60mm、65mm、75mm)的变化，结果表明，打孔直径与γ谱仪锗晶体直径相当时，探测效率最高;针对570mm×470mm尺寸滤膜，模拟分析了压片法和折叠法的探测效率随样品高度的变化，可对不同高度样品的探测效率进行修正。再次，以核事故中关心的人工核素137Cs、131I为例，计算比较了各制样方法的活度探测下限。最后，通过分析4种方法的样品制备过程、测量结果和探测下限，提出了4种制样方法的适用范围。从多个技术层面为监测部门对气溶胶制样方法的选择提供了参考，为后续研究打下了一定基础。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 国内外辐射环境监测现状

1．2．2 放射性气溶胶监测技术研究现状

1．3 主要研究内容与研究意义

第2章 研究方法

2．1 实验仪器与材料

2．1．1 实验仪器

2．1．2 实验材料

2．2 实验准备

2．2．1 气溶胶采样均匀性测试

2．3 实验方法

2．3．1 气溶胶样品采集、分样和制备

2．3．2 标准源制备及刻度

2．3．3 样品测量与分析

2．4 蒙特卡洛模拟计算

2．4．1 蒙特卡洛方法及程序

2．4．2 探测器模型

2．4．3 探测器效率模拟计算

第3章 研究结果与分析

3．1 样品测量结果与分析

3．2 探测效率

3．2．1 实验效率刻度

3．2．2 模拟效率

3．3 活度探测下限

3．4 各制样方法适用范围

第4章 结论与展望

4．1 主要结论

4．2 创新与特点

4．3 展望

参考文献

致谢

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