本文關(guān)鍵詞：海水中放射性探測的蒙特卡洛模擬

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【摘要】：本論文的總體目標(biāo)是在調(diào)研國外NaI海水γ能譜測量系統(tǒng)的研究和應(yīng)用的礎(chǔ)上,研究對比新型La Br3探測器和NaI探測器用于海水人工放射性測量的就地γ能譜儀的可行性和可達(dá)到的性能指標(biāo)及其應(yīng)用技術(shù)。本文運(yùn)用MCNP程序模擬,判斷其在性能上是否能夠滿足我國海洋主要是核電站所屬海域的放射性常規(guī)測量和核事故快速反應(yīng)救援的需要。本文工作的主要內(nèi)容包括以下幾個部分:(1)137Cs和131I的體源能譜分析,對模擬結(jié)果進(jìn)行分析,并依據(jù)體源的放射性,研究其放射γ射線的規(guī)律等內(nèi)容,為探測γ射線提供依據(jù)。(2)不同尺寸晶體的探測效率和最小探測活度,對不同尺寸大小的晶體進(jìn)行MCNP模擬,分析他們的探測效率和最小探測活度。(3)不同封裝材料的厚度對探測效率和最小探測活度的影響,對不同的封裝材料的厚度進(jìn)行MCNP的模擬,分析他們對探測效率和最小探測活度的影響。(4)海水中其他元素對探測結(jié)果的影響,主要是40K的影響。本文運(yùn)用MCNP程序建立了幾種模型,針對不同目標(biāo)核素進(jìn)行MCNP模擬,最后得出以下結(jié)論:(1)γ能譜儀的探測效率分析,探測效率隨γ能量的變化而變化,在γ射線能量約為216keV時,取得最大值。通過擬合得到:a=2.746,b=2.329,c=7.743×105,d=2.744,擬合系數(shù)R2=0.994。探測效率經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式與模擬結(jié)果的擬合效果良好。(2)最小探測活度NaI探測器和LaBr3探測器的最小探測活度有較大的差異,Na I探測器的最小探測活度優(yōu)于LaBr3探測器,這是由于NaI探測器的本底主要來自海水中的40K,而LaBr3探測器的本底主要來自于其自身的放射性。不同體積探測器的最小探測活度有一定差異,最小探測活度隨探測器體積的增加而降低。(3)不同封裝材料對最小探測活度的影響,不同類型的封裝材料對最小探測活度的影響是不一樣的,不銹鋼對最小探測活度的影響最大,鋁合金大于聚氯乙烯的影響,聚乙烯的影響最小。4種材料的密度由大到小依次為不銹鋼、鋁合金、聚氯乙烯、聚乙烯。隨著封裝材料密度的增加,材料對γ射線的屏蔽就越強(qiáng),從而對最小探測活度的影響就越大。
【關(guān)鍵詞】：探測效率 最小探測活度 能譜分析 MCNP
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X837
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-22
• 1.1 引言8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-20
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-19
• 1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀19-20
• 1.3 研究內(nèi)容20-22
• 第2章 海水中放射性探測的理論基礎(chǔ)22-31
• 2.1 常用物理量22-23
• 2.2 海水中的物質(zhì)及放射性核素23-25
• 2.2.1 海水中天然放射性核素的含量24-25
• 2.3 γ 射線及測量方法25-31
• 2.3.1 閃爍體的發(fā)光機(jī)制25
• 2.3.2 γ 射線與物質(zhì)的相互作用25-28
• 2.3.3 NaI(Tl)閃爍探測器工作原理28-29
• 2.3.4 LaBr3探測器工作原理29-31
• 第3章 MCNP物理模型的建立31-41
• 3.1 MCNP簡介31-32
• 3.2 MCNP模型描述32-36
• 3.2.1 探測器的描述32-33
• 3.2.2 源（SDEF）參數(shù)33-35
• 3.2.3 其他重要參數(shù)35-36
• 3.3 MCNP模擬分析36-38
• 3.4 封裝材料的MCNP模擬38-41
• 第4章 MCNP模擬結(jié)果分析41-53
• 4.1 能譜分析和探測器選型41-44
• 4.1.1 能譜分析41-42
• 4.1.2 碘化鈉探測器監(jiān)測 γ 射線的選擇42-43
• 4.1.3 溴化鑭探測器監(jiān)測 γ 射線的選擇43-44
• 4.2 不同尺寸晶體的探測效率和最小探測活度44-48
• 4.2.1 探測效率44-46
• 4.2.2 最小探測活度46-48
• 4.2.3 能量分辨率的比較48
• 4.3 不同封裝材料的厚度對探測效率和最小探測活度的影響48-53
• 4.3.1 封裝材料的選擇49-50
• 4.3.2 封裝材料的模擬分析50-53
• 結(jié)論53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果60

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1127137