放射性氣體源、大面積和大體積源的監(jiān)測是目前國際上核輻射探測領(lǐng)域研究的重點(diǎn)前沿方向,其中放射性體源無源效率刻度因子是放射性核素定量分析中最為關(guān)鍵的參數(shù)。尤其是CTBT放射性氙同位素體源樣品的國際比對(duì)分析,是檢驗(yàn)各國核素實(shí)驗(yàn)室的HPGeγ譜儀系統(tǒng)性能及判斷各國是否進(jìn)行核試驗(yàn)的重要依據(jù)。然而,目前國內(nèi)外現(xiàn)有的相對(duì)測量方法與基于蒙特卡羅的無源效率刻度方法,在放射性氙同位素及大面積大體積源的探測效率刻度中分別存在難以實(shí)驗(yàn)刻度和不確定度大等問題,因此亟待發(fā)展新的測量方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。本論文開展了面源靜態(tài)和動(dòng)態(tài)刻度體源探測效率方法研究,將虛擬點(diǎn)源應(yīng)用于放射性污染區(qū)域邊界測量的方法研究,建立了基于蒙特卡羅的大源小探測器的小概率問題的模擬輸運(yùn)計(jì)算方法,研究了非均勻分布體源和面源的無源效率刻度方法。本論文提出的方法可以互相驗(yàn)證,可應(yīng)用到樣品國際比對(duì)結(jié)果的驗(yàn)證分析中,從而保障比對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠;同時(shí),也避免了大體源和難獲得源的制備及無源效率刻度軟件的不足。提出的基于虛擬源原理的體源無源效率刻度方法,給各種γ探測器現(xiàn)場進(jìn)行效率刻度提供了有效選擇,將在禁核試核查、放射性氣體γ譜分析國際樣品比對(duì)、核應(yīng)急監(jiān)測及環(huán)境放射性監(jiān)測領(lǐng)域的探測系統(tǒng)刻度及應(yīng)用測量工作中發(fā)揮重要作用。本論文主要開展了以下三個(gè)方面的創(chuàng)新性研究工作:(1)研究了基于虛擬點(diǎn)源和面源的體源無源效率刻度方法。研究提出了體源無源效率刻度的等效虛擬源刻度方法,推導(dǎo)了虛擬面源分層模擬及虛擬面源的積分中值表達(dá),建立了基于點(diǎn)源效率函數(shù)的虛擬刻度模式,并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,進(jìn)而發(fā)展了用于確定放射性污染邊界的測量方法。(2)研究使用蒙特卡羅方法刻度大面積及大體源的虛擬點(diǎn)源位置。研究中采用效率區(qū)域偏倚抽樣、點(diǎn)源錐形準(zhǔn)直和點(diǎn)源分步模擬體源效率相結(jié)合的方法,解決了大體源小探測器的小概率問題,開發(fā)了相關(guān)的蒙卡模擬程序。(3)研究基于概率密度分布函數(shù)的無源效率刻度方法。研究提出了基于已知概率密度函數(shù)分布的非均勻源效率刻度的理論方法,并開展了非均勻分布體源的實(shí)驗(yàn)研究。
【學(xué)位單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TL817.2

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本文編號(hào)：2817627