[发明专利]一种测量核电厂核素活度分布的方法

摘要

本发明提供一种测量核电厂核素活度分布的方法，包括获取探测器指定核素及测量数据，将实测测量数据作为当前计量数据进入预设模式，得到每一种指定核素的实测概率权重值排成的单列向量及其元素个数；以每一种指定核素的类别为模拟单位和其对应的单列向量的元素个数为循环数，根据几何模型循环模拟探测器，获取每次模拟的测量数据并进入预设模式处理，得到每一种指定核素在其每次被模拟时的模拟概率权重值及由模拟概率权重值形成的同型矩阵；根据每一种指定核素的单列向量及其对应的同型矩阵，计算出每一种指定核素的活度分布。实施本发明，能够克服现有辐射“热点”探测手段的不足，精准测量出厂房辐射“热点”活度分布情况。

主权项

1.一种测量核电厂核素活度分布的方法，其特征在于，所述方法包括：获取由探测器实测核电厂待测放射源后指定核素及所得对应伽马事件内部转为命中点的测量数据，且将所述获取到的实测测量数据作为当前计量数据进入预设模式中计算，并以每一种指定核素的类别为计算单位，分别得到每一种指定核素的实测概率权重值，进一步得到每一种指定核素由其对应实测概率权重值所组成的单列向量及对应单列向量的元素个数；采用蒙卡程序建立所述核电厂内待测放射源所处空间和所述探测器的几何模型，并以每一种指定核素的类别为模拟单位和其对应由实测概率权重值所组成单列向量的元素个数为循环数，通过所述蒙卡构建的几何模型循环模拟所述探测器探测核电厂待测放射源后，分别获取每次模拟所述探测器所得伽马事件转为命中点时的测量数据，且将每次所述获取到的模拟测量数据分别作为当前计量数据进入所述预设模式中计算，得到每一种指定核素在其每次被模拟时的模拟概率权重值，进一步将同一种指定核素每次被模拟得到的模拟概率权重值为列向量形成其对应的同型矩阵；其中，所述实测测量数据和所述模拟测量数据均包括命中点的三维位置、命中时间和能量沉积；根据所述得到的每一种指定核素由其对应实测概率权重值所组成的单列向量及由其对应模拟概率权重值为列向量所形成的同型矩阵，通过方程Ax＝b，计算出每一种指定核素的活度分布；其中，A为每一种指定核素由其对应模拟概率权重值为列向量所形成的同型矩阵，b为每一种指定核素由其对应实测概率权重值所组成的单列向量，x为每一种指定核素在各个框定的空间网格中的待解活度值排成的向量；其中，所述当前计量数据进入所述预设模式中计算的具体步骤包括：确定当前计量数据进入计算时所对应当前指定核素的类别，并根据当前指定核素的类别，在预设的核素特征伽马射线能量表中，得到当前指定核素的伽马射线能量，并根据所述探测器的预设能量分辨率以及所述当前指定核素的伽马射线能量，确定当前指定核素在能谱上的能量窗范围；根据当前计量数据中每一个命中点的命中时间，对所述当前计量数据中所有命中点进行一次筛选，得到满足预设组合条件的命中点及其相应的命中点组合，并根据所述当前指定核素的伽马射线能量及其对应的能量窗范围以及所述当前计量数据中每一个命中点的能量沉积，分别对一次筛选得到的命中点进行二次筛选，得到当前指定核素所需的命中点及其相应的命中点组合，且进一步根据所述当前指定核素的伽马射线能量及其对应的命中点组合，获取当前指定核素的康普顿散射点和光电吸收点；根据当前计量数据中每一个命中点的三维位置和能量沉积，确定当前指定核素内所有命中点组合中康普顿散射点及光电吸收点的三维位置和能量沉积，并以当前指定核素内的任一组命中点组合为单位，根据当前指定核素内每一组命中点组合中康普顿散射点和光电吸收点的三维位置和能量沉积以及当前指定核素的伽马射线能量，对当前指定核素内任一命中点组合均进行圆锥面虚拟，得到与当前指定核素内每一命中点组合均对应的虚拟圆锥面；其中，每一个所述虚拟圆锥面均以当前指定核素内对应命中点组合中康普顿散射点的三维位置为顶点、以当前指定核素内对应命中点组合中康普顿散射点至相对光电吸收点的向量为轴以及以当前指定核素内对应命中点组合中特定的康普顿散射角为半锥角构建而成；每一个所述虚拟圆锥面中特定的康普顿散射角均是由其对应当前指定核素内命中点组合中康普顿散射点的能量沉积和当前指定核素的伽马射线能量决定；对当前指定核素内所得到的每一个所述虚拟圆锥面进行离散化遍历处理，并根据离散化遍历处理结果，在预设的三维空间所划分的立方体网格中，筛选出存放有当前指定核素内虚拟圆锥面的立方体网格及其对应存放虚拟圆锥面的数量，且进一步根据每一个所筛选立方体网格存放虚拟圆锥面的数量，得到当前指定核素对应于当前计量数据为所述实测测量数据时的实测概率权重值或当前指定核素对应于当前计量数据为所述模拟测量数据时的模拟概率权重值；其中，所述预设的三维空间是通过构建所述核电厂内待测放射源所处空间相匹配的三维直角坐标系来实现，包括多个具有相同特定网格尺寸的立方体网格。