[发明专利]一种基于正则化最小二乘法的γ辐射源项反演方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于正则化最小二乘法的γ辐射源项反演方法及系统，方法包括：S1、对γ辐射源项进行区域划分，其中，每个源项划分区域内的放射性活度在空间上均匀分布；S2、根据外部多个测量位置处的剂量率测量数据及其不确定度，以及每个源项划分区域的单位放射性活度对每个测量位置处的剂量率贡献，通过最优化问题确定用于求解每个源项划分区域内的放射性活度值的目标函数；S3、对目标函数进行求解，得到每个源项划分区域内的放射性活度值。本发明所提供的方法及系统，在给定源项划分方式与核素种类的基础上，根据测量数据及剂量率贡献矩阵，基于正则化最小二乘原理，反演出相对稳定并且与测量数据精度相匹配的γ辐射源项的活度数据。

技术领域

本发明涉及核设施大修及退役过程中放射性源项表征技术领域，具体涉及一种基于正则化最小二乘法的γ辐射源项反演方法及系统。

背景技术

放射性源项表征贯穿于核设施设计建造、运行和退役的所有阶段，在不同阶段，源项调查具有不同的目标和作用。其中，运行阶段辐射源项监测是评估核设施运行状态和污染水平的重要手段，也为职业照射评估、源项与剂量控制提供基础数据；同时，在运行后期，开展针对性的源项测量则为制定退役阶段的源项调查方案、放射性计算程序验证，甚至机组延寿等提供重要依据。过渡阶段的源项调查作为本阶段的一项重要工作，它为制定具体的退役拆解方案提供依据。而在不同的辐射源项中，γ辐射源项一般作为易测核素，为其他难测核素(纯β、α)的源项表征提供基础，一般采用取样分析结果所确定的易测核素与难测核素活度之比确定难测核素活度。

在以上核设施运行及过渡阶段放射性源项表征中，针对γ辐射源项所采用的测量手段包括，源项扫描、辐射成像、能谱测量、剂量率测量等。其中，对于γ辐射源项中核素信息确定，剂量率高的场所以及测量空间相对比较狭小等情况下，会采用剂量率测量的方式进行γ辐射源项的反演。

由于剂量率测量结果一般包含有测量不确定度，不确定度由测量设备相对固有误差、方向相应、能量响应、现场测量条件以及统计涨落等因素影响，并且给定γ辐射源项划分情况下系统的剂量率响应矩阵的正规矩阵条件数比较大，因此直接根据剂量率测量结果进行γ辐射源项的反演会产生过拟合现象；而且由于系统特性，比如反演源项相邻区域间存在较大的负相关性会产生解的震荡现象，如果反演算法使用不当会出现负值。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于正则化最小二乘法的γ辐射源项反演方法及系统，通过该方法及系统能够反演出相对稳定并且与测量数据精度相匹配的γ辐射源项数据。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于正则化最小二乘法的γ辐射源项反演方法，包括：

S1、对γ辐射源项进行区域划分，其中，每个源项划分区域内的放射性活度在空间上均匀分布；

S2、根据外部多个测量位置处的剂量率测量数据及其不确定度，以及每个源项划分区域的单位放射性活度对每个测量位置处的剂量率贡献，通过最优化问题确定用于求解每个源项划分区域内的放射性活度值的目标函数；

S3、对所述目标函数进行求解，得到对应的形式解，在所述形式解的基础上添加正则化项得到一般解，根据偏差准则后验策略求解得到每个源项划分区域内的放射性活度值。

进一步，如上所述的一种基于正则化最小二乘法的γ辐射源项反演方法，步骤S2中，所述目标函数包括：