基于特征γ射線的鈾材料無損被動(dòng)測量研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-10 01:25
鈾材料的無損被動(dòng)測量在核安保領(lǐng)域大量使用,測量方法有多種,其中豐度計(jì)法基于鈾材料自發(fā)衰變產(chǎn)生的特征?射線來測量富集度,研究和使用經(jīng)驗(yàn)豐富,是最經(jīng)典的方法之一。但是豐度計(jì)法仍存在受容器厚度、探測裝置的位置等影響的缺點(diǎn),因此,本論文通過引入容器厚度修正因子對豐度計(jì)法進(jìn)行優(yōu)化,提高測量精度。主要研究內(nèi)容概括如下:首先,對確定鈾材料容器厚度的小角度康普頓散射法進(jìn)行模擬,在分析光子與容器材料發(fā)生康普頓散射作用原理的基礎(chǔ)上,提出全能峰185.72keV兩側(cè)康普頓坪的響應(yīng)值與容器厚度的關(guān)系。利用控制變量法深入探討容器厚度、鈾材料富集度和容器材料種類對響應(yīng)值的影響。模擬結(jié)果表明,響應(yīng)值只與容器材料自身參數(shù)相關(guān),并隨容器厚度線性變化,斜率由容器材料種類決定,并且不受鈾材料富集度影響。在國家核安保技術(shù)中心對小角度康普頓散射法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),針對初始能譜異常的問題采用能量刻度法解決,提高特征信息提取的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果一致。然后,對無限厚度法進(jìn)行模擬,分析無限厚度法的實(shí)現(xiàn)原理,驗(yàn)證雙感興趣區(qū)算法的準(zhǔn)確性,提出將容器厚度作為修正因子引入雙感興趣區(qū)算法,解決了測量精度受容器厚度影響大的問題。模擬結(jié)果表明,引入...
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
全全能峰兩側(cè)康康普頓坪產(chǎn)生生的計(jì)數(shù)差異(b)
恒定eE 之間出,在 。圖 2.2律可知,散'1E h h ' 間的關(guān)系為ctg 在入射光子康普頓散射示散射光子的 201 cEEm c 220E1m c E 為:201Etgm c 子能量一定示意圖能量為:cos cos1 cos 2g 的情況下,散
如圖2.3 所示。本論文的理論正是基于這樣的思想:由于散射的 射線幾乎在與原始方向相同,只能是由鈾材料與探測器之間的容器材料直接引起。因此,這種計(jì)數(shù)差異與 射線全能峰計(jì)數(shù)率的大小用來作為衡量鈾材料和探測器之間容器材料的指標(biāo)。提高測量鈾材料與探測器之間的容器材料的準(zhǔn)確性有助于開發(fā)出更精確的模型,從而大大減少測量不確定性的關(guān)鍵變量。Discontinuitydue to smallangle comptonscatteringE Ee 入射γ康普頓散射 散射γ散射電子圖 2.3 全能峰兩側(cè)康普頓坪由于小角度康普頓散射造成的計(jì)數(shù)差異2.1.1 射線的衰減過程影響 射線衰減的主要因素有三個(gè)。第一個(gè)因素是 射線到達(dá)探測器須穿過的容器厚度x。第二個(gè)因素是容器材料的密度 。第三個(gè)因素是容器材料的質(zhì)量衰減系數(shù) 。質(zhì)量衰減系數(shù) 在統(tǒng)計(jì)上是行進(jìn)單位距離內(nèi) 射線與容器材料發(fā)生相互作用的的概率,取決于穿過的容器材料和 射線的能量。 射線在容器材料中穿過容器厚度x的概率由公式(2-7)給出:9
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用HPGe鈾能譜143~1001 keV能區(qū)確定鈾富集度的方法研究[J]. 田園,劉國榮,周浩,趙永剛,呂學(xué)升,李井懷. 原子能科學(xué)技術(shù). 2018(03)
[2]NaI(Tl)閃爍探測器單能γ譜的Compton坪臺[J]. 張為天,楊東,汪知昌,宗子詔,王瑩,陸景彬,馬玉剛,李劍,韓煒,杜曉波,王文全. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2013(05)
[3]緩發(fā)中子計(jì)數(shù)法定量235U、239Pu初步研究[J]. 張貴英,肖才錦,袁國軍,孫洪超,倪邦發(fā),田偉之,王平生,劉存兄,黃錦鋒,楊偉. 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(07)
[4]乏燃料自吸收的蒙特卡羅計(jì)算[J]. 梁慶雷,李井懷,周冬梅,劉國榮. 中國原子能科學(xué)研究院年報(bào). 2012(00)
[5]鈾樣品自吸收修正因子與樣品質(zhì)量的相關(guān)性[J]. 喬亞華,王博,楊陽,張敏,劉世龍,吳繼宗. 核化學(xué)與放射化學(xué). 2012(05)
[6]利用LaBr3(Ce)伽馬譜儀直接測定鈾礦體中鈾含量的方法[J]. 吳永鵬,湯彬,程建平,梁永順,王哲. 物探與化探. 2012(03)
[7]裂變氣體核素γ射線效率刻度中的自吸收校正[J]. 解峰,何小兵,包敏,姜文剛. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(10)
[8]基于蒙特卡羅方法模擬計(jì)算CZT探測器的γ能譜[J]. 謝占軍,毛永,阮向東,張國慶,吳偉明. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2008(01)
[9]Geant4在核技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 曾志,李君利,程建平,邱睿. 同位素. 2005(Z1)
博士論文
[1]鈾礦勘查中的車載伽瑪能譜技術(shù)研究[D]. 李必紅.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 2014
碩士論文
[1]17C準(zhǔn)彈散與14Be破碎的全運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法研究[D]. 侯英偉.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[2]基于便攜式NaI譜儀的核素識別算法[D]. 祝美英.成都理工大學(xué) 2016
[3]不同尺寸γ射線探測器響應(yīng)函數(shù)及探測效率的蒙特卡羅模擬[D]. 吳祥余.成都理工大學(xué) 2009
[4]γ能譜法測量濃縮鈾樣品年齡的方法研究[D]. 呂學(xué)升.中國原子能科學(xué)研究院 2007
[5]γ能譜法在核保障鈾屬性測量中的應(yīng)用研究[D]. 趙學(xué)軍.中國原子能科學(xué)研究院 2005
[6]利用88-100keV能區(qū)CdZnTe能譜測定鈾富集度[D]. 黃平.中國原子能科學(xué)研究院 2003
[7]γ能譜法測定鈾富集度的方法研究[D]. 李鯤鵬.中國原子能科學(xué)研究院 2002
[8]~7Be衰變率在Be和Au中變化的研究[D]. 劉志毅.中國原子能科學(xué)研究院 2002
[9]放射性核材料的γ特征譜分析與γ自吸收修正的研究[D]. 陸向東.中國工程物理研究院北京研究生部 2002
本文編號:3579800
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
全全能峰兩側(cè)康康普頓坪產(chǎn)生生的計(jì)數(shù)差異(b)
恒定eE 之間出,在 。圖 2.2律可知,散'1E h h ' 間的關(guān)系為ctg 在入射光子康普頓散射示散射光子的 201 cEEm c 220E1m c E 為:201Etgm c 子能量一定示意圖能量為:cos cos1 cos 2g 的情況下,散
如圖2.3 所示。本論文的理論正是基于這樣的思想:由于散射的 射線幾乎在與原始方向相同,只能是由鈾材料與探測器之間的容器材料直接引起。因此,這種計(jì)數(shù)差異與 射線全能峰計(jì)數(shù)率的大小用來作為衡量鈾材料和探測器之間容器材料的指標(biāo)。提高測量鈾材料與探測器之間的容器材料的準(zhǔn)確性有助于開發(fā)出更精確的模型,從而大大減少測量不確定性的關(guān)鍵變量。Discontinuitydue to smallangle comptonscatteringE Ee 入射γ康普頓散射 散射γ散射電子圖 2.3 全能峰兩側(cè)康普頓坪由于小角度康普頓散射造成的計(jì)數(shù)差異2.1.1 射線的衰減過程影響 射線衰減的主要因素有三個(gè)。第一個(gè)因素是 射線到達(dá)探測器須穿過的容器厚度x。第二個(gè)因素是容器材料的密度 。第三個(gè)因素是容器材料的質(zhì)量衰減系數(shù) 。質(zhì)量衰減系數(shù) 在統(tǒng)計(jì)上是行進(jìn)單位距離內(nèi) 射線與容器材料發(fā)生相互作用的的概率,取決于穿過的容器材料和 射線的能量。 射線在容器材料中穿過容器厚度x的概率由公式(2-7)給出:9
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用HPGe鈾能譜143~1001 keV能區(qū)確定鈾富集度的方法研究[J]. 田園,劉國榮,周浩,趙永剛,呂學(xué)升,李井懷. 原子能科學(xué)技術(shù). 2018(03)
[2]NaI(Tl)閃爍探測器單能γ譜的Compton坪臺[J]. 張為天,楊東,汪知昌,宗子詔,王瑩,陸景彬,馬玉剛,李劍,韓煒,杜曉波,王文全. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2013(05)
[3]緩發(fā)中子計(jì)數(shù)法定量235U、239Pu初步研究[J]. 張貴英,肖才錦,袁國軍,孫洪超,倪邦發(fā),田偉之,王平生,劉存兄,黃錦鋒,楊偉. 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(07)
[4]乏燃料自吸收的蒙特卡羅計(jì)算[J]. 梁慶雷,李井懷,周冬梅,劉國榮. 中國原子能科學(xué)研究院年報(bào). 2012(00)
[5]鈾樣品自吸收修正因子與樣品質(zhì)量的相關(guān)性[J]. 喬亞華,王博,楊陽,張敏,劉世龍,吳繼宗. 核化學(xué)與放射化學(xué). 2012(05)
[6]利用LaBr3(Ce)伽馬譜儀直接測定鈾礦體中鈾含量的方法[J]. 吳永鵬,湯彬,程建平,梁永順,王哲. 物探與化探. 2012(03)
[7]裂變氣體核素γ射線效率刻度中的自吸收校正[J]. 解峰,何小兵,包敏,姜文剛. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(10)
[8]基于蒙特卡羅方法模擬計(jì)算CZT探測器的γ能譜[J]. 謝占軍,毛永,阮向東,張國慶,吳偉明. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2008(01)
[9]Geant4在核技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 曾志,李君利,程建平,邱睿. 同位素. 2005(Z1)
博士論文
[1]鈾礦勘查中的車載伽瑪能譜技術(shù)研究[D]. 李必紅.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 2014
碩士論文
[1]17C準(zhǔn)彈散與14Be破碎的全運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法研究[D]. 侯英偉.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[2]基于便攜式NaI譜儀的核素識別算法[D]. 祝美英.成都理工大學(xué) 2016
[3]不同尺寸γ射線探測器響應(yīng)函數(shù)及探測效率的蒙特卡羅模擬[D]. 吳祥余.成都理工大學(xué) 2009
[4]γ能譜法測量濃縮鈾樣品年齡的方法研究[D]. 呂學(xué)升.中國原子能科學(xué)研究院 2007
[5]γ能譜法在核保障鈾屬性測量中的應(yīng)用研究[D]. 趙學(xué)軍.中國原子能科學(xué)研究院 2005
[6]利用88-100keV能區(qū)CdZnTe能譜測定鈾富集度[D]. 黃平.中國原子能科學(xué)研究院 2003
[7]γ能譜法測定鈾富集度的方法研究[D]. 李鯤鵬.中國原子能科學(xué)研究院 2002
[8]~7Be衰變率在Be和Au中變化的研究[D]. 劉志毅.中國原子能科學(xué)研究院 2002
[9]放射性核材料的γ特征譜分析與γ自吸收修正的研究[D]. 陸向東.中國工程物理研究院北京研究生部 2002
本文編號:3579800
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