1-131是一種裂變產(chǎn)物,是核電廠發(fā)生核事故時,向環(huán)境釋放的主要特征核素。同時,它也是核醫(yī)學(xué)應(yīng)用中用量最大的核素之一。1-131釋放到空氣后會形成放射性氣溶膠,并以氣態(tài)碘和微粒碘兩種形式存在。1-131容易被人體甲狀腺吸收,超過一定量后會對人們產(chǎn)生危害。因此,測量氣溶膠中1-131濃度是輻射環(huán)境監(jiān)測的重要內(nèi)容。對核事故的預(yù)警、事故狀況以及事故的公眾劑量評價具有重要作用,同時也是核醫(yī)學(xué)應(yīng)用場所輻射環(huán)境測量的主要項目。其中,氣態(tài)碘需用含活性炭的碘盒采集,通常使用伽瑪能譜測量。收集在碘盒中的I-131濃度隨深度按負(fù)指數(shù)規(guī)律變化,不是通常的均勻分布,而目前伽瑪能譜主要都是利用均勻分布的體標(biāo)準(zhǔn)源來做效率刻度,不均勻分布的實驗源難以制備,標(biāo)準(zhǔn)源與實際測量樣品的幾何分布的不一致,導(dǎo)致測量結(jié)果存在較大的誤差。因此,研究和解決基于均勻體源效率刻度所造成的誤差修正方法是非常必要的。本文通過理論模擬和實驗測量相結(jié)合的方法研究基于均勻體源效率刻度所造成不均勻分布的1-131測量誤差修正問題。(1)利用蒙特卡羅軟件mcnp5模擬體源在GR5021、BE5030和GC4019常用探測器上的探測效率;通過實驗測量體源在3種探測器上的探測效率,并對比mcnp5模擬結(jié)果與實驗測量結(jié)果之間的誤差。(2)利用mcnp5模擬了負(fù)指數(shù)分布參數(shù)α=0.23下,3種探測器對于不均勻分布體源的探測效率模擬結(jié)果;提出基于控制探測器測量時間實現(xiàn)不均勻分布的方法,使用該方法間接實現(xiàn)不均勻分布體源的實驗驗證,并對比mcnp5模擬結(jié)果與實驗測量結(jié)果之間的誤差。綜合實驗測量均勻體源的探測效率值以及mcnp5模擬的均勻與不均勻分布體源的模擬效率值,給出在3種探測器上使用均勻體源作為不均勻分布體源1-131效率刻度的修正系數(shù)。(3)用GR5021探測器模擬1-131在不同指數(shù)分布參數(shù)下正反測量狀態(tài)下的探測效率,把正反測量結(jié)果取平均與用均勻分布1-131的探測效率作為效率刻度所得到的結(jié)果進(jìn)行對比。(4)在某三甲醫(yī)院的核醫(yī)學(xué)科,利用所得不均勻分布1-131效率刻度測量方法,得出不同場所1-131的濃度以及不同形態(tài)1-131的分布。通過本文主要可得出:理論模擬體源在不同探測器上的探測效率與實驗測量的探測效率誤差一般在1%～15%之間�；谕ㄟ^控制探測器測量時間法,得到在兩種分布參數(shù)α為0.23與0.18時,不均勻分布體源與均勻分布體源探測效率之比與mcnp5模擬的不均勻分布體源與均勻分布體源的探測效率之比的相對誤差均在1%～7%之間。根據(jù)均勻體源的實驗測量探測效率值以及mcnp5模擬的不均勻與均勻分布體源的模擬效率值,得到用均勻分布的標(biāo)準(zhǔn)源刻度不均勻分布I-131時,GR5021、BE5030以及GC4019探測器的效率刻度值分別乘修正系數(shù)1.05、1.05、1.05。通過mcnp5模擬分析,得到用均勻分布I-131的探測效率測量碘盒正向與反向放置時的結(jié)果取平均作為不均勻分布I-131的測量結(jié)果時,誤差小于0.5%。通過對核醫(yī)學(xué)科微粒態(tài)1-131和氣態(tài)I-131濃度的分別測量與對比,得出當(dāng)給藥量為400mCi時,核醫(yī)學(xué)科場所中的氣態(tài)I-131濃度范圍5.6E-01Bq/m3～1.2E+02Bq/m3,顆 粒 態(tài) I-131 的 濃 度 范 圍1.0E-01Bq/m3～8.9E+00Bq/m3,給藥室和病房中氣態(tài)與顆粒態(tài)1-131的比值在0.053～0.659之間。氣態(tài)1-131相對顆粒態(tài)I-131來說含量較高,且在核醫(yī)學(xué)科中不同位置處,該比值差異較大。
【學(xué)位單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TL81
【部分圖文】：

分別為：ＧＲ５０２１邋ＣＮ邋型）、ＧＣ４０１９邋（Ｐ邋型）、ＢＥ５０３０邋（ＢＥ邋型）。這里以邋Ｃａｎｂｅｒｒａ逡逑公司生產(chǎn)的ＧＲ５０２１高純鍺Ｙ譜儀為例來做說明。ＧＲ５０２１高純鍺Ｙ譜儀的形狀如逡逑圖２．１所示，譜儀主要由探測器、電子學(xué)器件以及Ｐｂ屏蔽室組成。ＧＲ５０２１探測逡逑器中的探頭主要是由厚度為６４．４ｍｍ、直徑為６４．１ｍｍ的鍺晶體構(gòu)成，它的能量逡逑分辨率為１．８５２ｋｅＶ邋（ＦＷＨＭ，邋１３３２ｋｅＶ６ＱＣｏ），在距離探頭２５ｃｍ處對于Ｃｏ－６０逡逑發(fā)射Ｙ射線為１３３２ｋｅＶ的相對探測效率為５５％。鍺晶體到炭窗（材料為碳纖維）逡逑的距離為５．２２ｍｍ，且碳窗的厚度為０．６ｍｍ，探測器中的屏蔽室為本底很低的鉛逡逑室。電子學(xué)系統(tǒng)為Ｌｙｎｘ數(shù)字化多道系統(tǒng)，如圖２．２所示，給出了電子學(xué)部件中逡逑的儀器分布。逡逑ｒ邋＿逡逑Ａ邋？慕逡逑＞ｐＢＭ＞邋？邋＃逡逑篇＿邋一逡逑圖２．１邋ｒａｎｂｅｒｒａ公司（；Ｒ５（丨２丨型氋純鍺７譜儀逡逑鉛Ｗ蔽宰邐邐逡逑電源逡逑副丨（／低川逡逑—逡逑Ｉ逡逑ＨＰＧｅ邋＿ｌｉｉｊｊＴｉ邐，ｌｗ邋＋邋ｍ邐數(shù)據(jù)處逡逑保測器邐放大器邐分桁器邐押系統(tǒng)逡逑電于學(xué)系統(tǒng)逡逑閣２．２邋ＨＰＧｅ伽瑪譜儀電子學(xué)部件逡逑ＧＲ５０２１高純鍺探測器的鉛室為厚１５ｃｍ的老鉛，外部采用低碳鋼作為框架，逡逑內(nèi)部的本底也是采用極低的Ｐｂ－２１０。圖２．３給出了這種探測器的本底圖（沒有樣逡逑品時測量的譜形圖）。逡逑８逡逑

２．１．１．２采樣儀器逡逑所用的采樣儀器為碘采樣器。碘取樣器的類型目前有很多１５４＃１，本實驗我們逡逑用北京華瑞核安有限公司生產(chǎn)的便攜式碘／氣溶膠采樣器。采樣器如下圖２．４所逡逑示：逡逑＿ｇＨ逡逑ｍｉ逡逑圖２．４便攜式碘／氣溶膠采樣器逡逑９逡逑

邐８０００逡逑ｃｈａｎｎｅｌ逡逑圖２．３邋ＧＲ５０２丨探測器的空白本底譜圖逡逑２．１．１．２采樣儀器逡逑所用的采樣儀器為碘采樣器。碘取樣器的類型目前有很多１５４＃１，本實驗我們逡逑用北京華瑞核安有限公司生產(chǎn)的便攜式碘／氣溶膠采樣器。采樣器如下圖２．４所逡逑示：逡逑＿ｇＨ逡逑ｍｉ逡逑圖２．４便攜式碘／氣溶膠采樣器逡逑９逡逑

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1 張曉e

本文編號：2812710