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(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的內(nèi)照射，進(jìn)而引發(fā)生命危險(xiǎn)，因此钚氣溶膠的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)測(cè)量是非常有必要的；但是钚氣溶膠的測(cè)量會(huì)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(chǎng)所钚氣溶膠濃度大3-5個(gè)量級(jí)，所以钚氣溶膠的濃度難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確實(shí)時(shí)測(cè)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(jí)加能量甄別法來實(shí)現(xiàn)氡背景下的钚氣溶膠測(cè)量。其中剝譜算法的應(yīng)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(duì)α譜進(jìn)行分析，國內(nèi)還沒有人對(duì)此進(jìn)行嘗試，本論文嘗試將這種方法運(yùn)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(cè)器（PIPS）測(cè)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(cè)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(chǎn)的氡子體標(biāo)準(zhǔn)源制作了薄膜氡子體源，其后將此膜覆蓋到241Am源上，構(gòu)成了241Am氣溶膠測(cè)量的近似實(shí)驗(yàn)條件。使用MCNPX對(duì)該實(shí)驗(yàn)條件下的241Am氡子體的α能譜進(jìn)行了模擬，嘗試了基于模擬譜的加權(quán)最小二乘法的α能譜剝譜算法。
　　將蒙卡模擬結(jié)果與函數(shù)擬合的結(jié)果作比較，結(jié)果表明，使用函數(shù)擬合與MCNPX求得的結(jié)果在7.5％誤差范圍內(nèi)是一致的。同

4、時(shí)也得出，長時(shí)間段測(cè)量的實(shí)驗(yàn)值與MCNPX模擬值、曲線擬合值在10%誤差范圍內(nèi)是可以認(rèn)為一致的，但是短時(shí)間段測(cè)量的實(shí)驗(yàn)值與MCNPX模擬值、曲線擬合值的相對(duì)偏差很大，分析得出造成這個(gè)現(xiàn)象的主要原因是測(cè)量時(shí)間段太短，統(tǒng)計(jì)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(duì)實(shí)驗(yàn)譜采用函數(shù)擬合求各個(gè)能量α粒子數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)初始值的設(shè)定對(duì)擬合結(jié)果有一定的影響，函數(shù)擬合的方法對(duì)初始值的依賴性較強(qiáng)，在初始值的范圍