提高環(huán)境土壤樣品中發(fā)射低能γ射線核素活度測量準確性的方法研究.pdf

1、用高純鍺γ譜儀對土壤樣品中的放射性核素進行活度定量分析時，影響發(fā)射低能γ射線核素活度測量結(jié)果準確性的一個主要因素是樣品中高能γ射線康普頓散射的干擾。習慣上不分待測γ射線能量的高低，一律將樣品盒盡量滿裝的裝樣方法是只考慮通過增加樣品量來增加在一定測量時間內(nèi)全能峰內(nèi)的γ光子計數(shù)，以減小測量統(tǒng)計誤差。這種裝樣方法對高能γ射線全能峰內(nèi)的計數(shù)增加顯然是明顯的，但對低能γ射線，效果并不明顯。相反，由于樣品中核素含量隨樣品量增加，高能γ射線由于康普頓

2、散射造成對低能γ射線全能峰計數(shù)的干擾也增大，影響對發(fā)射低能γ射線核素含量測量的準確性。因此本文提出由所測γ射線能量來決定樣品盒中樣品裝量的測量方法，來提高對樣品中發(fā)射低能γ射線核素含量測量的準確性。這一裝樣方法的提出是基于如下思想：由于低能γ射線穿透力較弱，適當減小樣品裝量不會明顯減少一定測量時間內(nèi)γ射線全能峰計數(shù)，即不會明顯增加測量統(tǒng)計誤差；但是隨著樣品盒內(nèi)樣品量的減少，發(fā)射高能γ射線核素的含量成正比減少，因此由高能γ射線康普頓散射對

3、低能γ射線全能峰計數(shù)的影響將會明顯減小。這種裝樣方法必然有助于提高測量發(fā)射低能γ射線核素活度的準確性。 本文從兩個方面對與γ射線能量有關的裝樣法進行了研究。首先，利用蒙特卡羅方法模擬計算土壤樣品中不同能量γ射線全能峰計數(shù)與樣品裝量之間的關系，確定出對于各種能量γ射線的合理裝樣量。其次，利用蒙特卡羅方法研究不同樣品裝量時，<'232>Th238.6KeV，<'226>Ra351.9KeV、609.3KeV和<'137>Cs661.

4、7KeV四種能量的γ射線康普頓散射對<'238>U93.4KeV和<'210>Pb46.5KeV全能峰的影響，以確定裝樣量的減少是否有利于提高活度測量的準確性。通過上述研究：得出了土壤樣品測量時對應不同能量γ射線的合理裝樣量，當按同樣比例損失一部分全能峰內(nèi)的計數(shù)時，低能γ射線的裝樣量可以較高能γ射線的明顯減??；在只考慮樣品中部分放射性核素(<'232>Th、<'226>Ra、<'137>Cs等)發(fā)射的部分γ射線時，也得出了這些射線的康普