[发明专利]一种通过测定核素比值确定252

说明书

本发明公开了一种通过测定核素比值确定²⁵²Cf中子源年龄的方法，将²⁵²Cf中子源及其衰变子体的裂变核素综合计算，通过测量²⁵²Cf中子源的高分辨伽马能谱，分析伽马能谱中¹³⁷Cs和核素¹⁰⁵Ru、¹⁴⁴La、¹⁴³Ba、¹⁰⁴Tc、¹³⁴I、¹⁴²La特征γ全能峰计数率的比值，根据建立的年龄与特征γ全能峰计数率的关系模型，即可得到准确的²⁵²Cf中子源年龄；本发明的方法简单，计算得到精确的²⁵²Cf中子源年龄数据，可广泛应用于仪器校准、中子成像、核反应堆启动源、煤、核燃料、爆炸物以及人体的元素分析中，提高相应的分析数据的准确度和可靠性。

技术领域

本发明属于核检测技术领域，具体涉及基于高分辨伽马能谱通过测定核素比值确定²⁵²Cf中子源年龄的方法。

背景技术

²⁵²Cf是一种具有重要用途、无法替代和独一无二的放射性核素。极少的²⁵²Cf即可产生高度集中高通量和极其稳定的中子能谱，可作为便携式中子源，在医学、科研、工业及核科学教育中具有很多用途，比如：仪器校准、中子成像、核反应堆启动源、煤、核燃料、爆炸物以及人体的元素分析等等。同时，²⁵²Cf具有放射性和极毒性。

²⁵²Cf的年龄，即自其最后一次化学分离纯化(Cm分离)以来所经过的时间，是一种动态指纹，通过对其年龄的测定，有助于对²⁵²Cf源进行溯源，追踪其来源和生产日期等，在核安全等方面均具有重要意义和实际应用价值。另外，²⁵²Cf中子源常作为标准源用于对仪器(尤其是核保障核查领域的大量仪器)进行刻度校准，通过测定其年龄，还可以精确地对²⁵²Cf源中子强度进行精确确定，从而使得相关仪器使用其进行校准刻度时获得更高的精度。因此，考虑²⁵²Cf源中任何其他核素的自发裂变因素测量²⁵²Cf中子源真实年龄极为重要。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供基于高分辨伽马能谱的²⁵²Cf中子源年龄的测定方法，只需要测量²⁵²Cf中子源的高分辨伽马能谱，通过分析伽马能谱中¹³⁷Cs和另一核素的特征γ全能峰计数率的比值，建立的年龄模型就计算得到²⁵²Cf源年龄。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种通过测定核素比值确定²⁵²Cf中子源年龄的方法，包括以下步骤：

(1)建立²⁵²Cf中子源的自发裂变重核及衰变子体自发裂变重核的裂变核素¹³⁷Cs和另一核素的特征γ全能峰计数率的比值的关系模型；

(2)选取²⁵²Cf自发裂变产生的¹³⁷Cs和另一核素的特征γ全能峰计数率作为待测参数；

(3)根据选取的待测参数设置伽马谱仪测量设备，对设置好的测量设备进行能量刻度、效率刻度和本底测量；

(4)将²⁵²Cf中子源放至在伽马谱仪探测器中心线距端面位置合适的距离上，进行0-2000keV范围内伽马能谱测量；

(5)根据探测的伽马能谱进行分析，得到¹³⁷Cs和另一核素的特征γ全能峰计数率，即可计算得到²⁵²Cf中子源年龄。