利用天然放射性核素无损检测板材密度

摘要

传统γ射线实验和应用中放射源会对人体和周围环境产生一定的辐射危害.为减少放射源的使用,同时不影响实验的进行,尝试用天然放射性核素40 K代替传统放射源开展相关实验.利用NaI闪烁探测器测量了1.46M eV能量γ射线的能谱,求得γ射线在铝板中的线性吸收系数为0.144±0.008cm-1.利用蒙特卡罗程序建立1.46M eV能量的γ射线与铝板相互作用的模型,计算得到了铝对该射线的质量吸收系数0.0523cm2·g-1.利用实验测量得到的线性吸收系数和蒙特卡罗模拟得到的质量吸收系数,求得了铝板的密度2.753±0.153g·cm-3.这一方法与传统体积质量法测得的铝板密度2.654g·cm-3相比,误差小于5％,说明利用天然放射性核素40 K作为放射源,并借助蒙特卡罗模拟方法,测量板材密度的方法是可行的.该方法也可用于板材厚度的无损检测,且不需放射源防护措施.