[发明专利]一种用非对等标准样品刻度的伽马扫描测量方法

说明书

技术领域

本发明属于伽玛定量测量技术领域，具体涉及一种用非对等标准样品刻度的伽马扫描测量方法。

背景技术

伽玛定量测量技术是核科学与技术领域的重要技术，在许多方面有着广泛的应用前景。现有分析技术中，要得到测量对象中特定放射性物质的含量，通常需要使用标准样品对测量装置进行刻度，即通过对标准样品的测量，建立测量计数率与放射性物质的含量（放射性核素的活度）之间的对应关系。

标准样品刻度技术需要选用与待测样品几何形态、核素一致、介质相同但放射性物质含量可以不同的标准样品。这样对于一种测量对象，原则上就需要配置一套标准样品。在整个核材料循环中，需要利用SGS（分层伽马扫描）技术进行定量测量的对象种类繁多，同时标准样品的制作、成本、使用范围都存在很大的局限性，因此为诸多种类的测量对象配置相应的标准样品几乎是不可能的。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用非对等标准样品刻度的伽玛扫描测量方法，该方法只需要一种标准样品对测量装置进行刻度，但适用于测量不同尺寸测量对象中不同放射性核素的活度。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用非对等标准样品刻度的伽马扫描测量方法，包括以下步骤：

（Ⅰ）通过模拟计算确定非对等标准样品的刻度位置，包括：

（1.1）标定测量装置的计算模型

用放射性标准点源建立测量装置的计算模型，方法是：以已知活度的高、中、低能伽玛射线为放射性标准点源，利用测量装置测量其相应的计数率对于测量装置中敏感未知参数的依赖关系，通过对上述放射性标准点源的定位测量，得到测量装置的敏感未知参数的估计值，建立测量装置的计算模型；

（1.2）确定刻度核素在水介质中刻度位置，方法是：

a、根据步骤（1.1）得到的测量装置的计算模型，利用蒙特卡罗模拟方法分别计算测量装置对位于不同半径R的均匀水介质圆柱体内刻度核素特征能量E_cal伽玛射线的探测效率η(E_cal)；

b、利用所述测量装置的计算模型，利用蒙特卡罗模拟方法分别计算得到位于半径为R的均匀水介质圆柱体半径上不同位置P(P≤R)上半径为R′(R′≤R)）的标准样品刻度核素特征能量E_cal伽玛射线的探测效率η_P/R；

c、针对不同的测量对象半径R和标准样品半径R′，确定非对等刻度位置P，使得η(E_cal)=η_P/R；

（1.3）根据测量对象对介质进行修正，方法是：

利用所述测量装置的计算模型，计算得到所述测量装置的探测效率与测量对象中待测核素的伽玛射线的线衰减系μ_L的拟合函数关系η_R(μ_L)，确定不同线衰减系数的测量对象相对于水介质的吸收校正因子k_μ，其中

k_μ=η_R(μ_L)/η_R(μ_L(H₂O))                （1）；

式（1）中，μ_L(H₂O)为测量对象在水介质中的线衰减系数；

（1.4）根据测量对象对能量进行修正，方法是：

利用测量装置计算模型，计算得到测量装置对于测量对象中待测核素特征能量E_ana伽玛射线探测效率η(E_ana)与刻度核素特征能量E_cal伽玛射线的探测效率η(E_cal)之间的比值，称为能量校正因子k_E,

k_E=η(E_ana)/η(E_cal)                     （2）；

（Ⅱ）标准样品的刻度和实际待测样品的测量，包括：

（2.1）结合实际待测样品确定标准样品实际的非对等刻度位置

结合实际待测样品半径R_act和实际的标准样品的半径R′_act和刻度核素的特征伽玛射线能量E_cal，根据步骤（Ⅰ）的系统标定数据确定实际的非对等刻度位置P_act/R_act；