目的為了研究便攜式探測器是否可用于核事故現(xiàn)場內(nèi)污染的快速篩查,需要對肺計數(shù)探測器的探頭類型、探測效率、探測靈敏度、測量距離等技術(shù)參數(shù)與測量方法進行預(yù)先理論研究。方法利用蒙特卡羅粒子輸運模擬程序（Monte Carlo N-particle code,MCNP）,建立包含肺組織的簡易軀干數(shù)學(xué)模型,將均勻分布在肺組織的典型放射性核素作為模擬輻射源,模擬計算高純鍺（high purity germanium,HPGe）和碘化鈉[NaI（Tl）]兩種探測器在不同胸壁厚度、不同測量距離下的探測效率,計算探測器的最小可探測活度,即探測靈敏度,通過比較分析,了解適用于現(xiàn)場便攜式內(nèi)污染計數(shù)器的技術(shù)參數(shù)與測量方法。結(jié)果計算獲得了典型核素內(nèi)照射情況下兩種探測器的探測效率和最小可探測活度。結(jié)論初步確定了現(xiàn)場內(nèi)污染肺計數(shù)器的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)和測量規(guī)律,便攜式探測器可用于核事故現(xiàn)場內(nèi)污染的快速篩查。 

【文章來源】：軍事醫(yī)學(xué). 2020,44(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

簡易軀干數(shù)學(xué)模型

γ放射性核素體外直接測量常用閃爍體探測器碘化鈉NaI(Tl）和半導(dǎo)體探測器高純鍺（high purity germanium,HPGe）進行。NaI(Tl）探測器通常用于探測能量較高的光子（>100 keV），其晶體可制成較大的體積，因而探測效率較高，但由于其能量分辨較低，適合鑒別和測量包含放射性核素種類較少的物質(zhì)。HPGe探測器能量分辨率較高，能準確地鑒別出混合物中的各種放射性核素，但由于需要冷卻，不方便現(xiàn)場使用，而且半導(dǎo)體探測器通常尺寸較小，導(dǎo)致其探測效率要比閃爍體探測器小很多。本研究分別選擇便攜式探測器常用的3英寸NaI(Tl）探測器和40%同軸P型HPGe探測器作為研究對象，其結(jié)構(gòu)和幾何尺寸（圖2）源自說明書。其中NaI(Tl）探測器的幾何尺寸為：晶體尺寸Φ7.62 cm×7.62 cm，氧化鎂（MgO）厚0.05 cm，側(cè)面鋁（Al）殼厚0.20 cm，鋁窗厚0.25 cm，二氧化硅（SiO2）厚0.2 cm。HPGe探測器幾何尺寸為：晶體尺寸Φ2.5 cm×2.935cm，鋁窗厚0.2 cm，探測器周圍鋁殼厚0.5 cm，晶體鋁盒厚0.04 cm，晶體死層厚0.13 cm。1.3 蒙特卡羅模擬

圖3和圖4所示是3種胸壁厚度情況下，NaI(Tl）和HPGe探測器探測效率隨光子能量的變化�？梢妰煞N探測器的探測效率呈現(xiàn)先升高后減小的趨勢，在光子能量約為200 keV時，探測效率達到最大值。如在胸壁厚度為2 cm情況下，NaI(Tl）探測器對228 keV光子的探測效率為0.00798，該值位于效率曲線最大值附近。同樣，在胸壁厚度為1、2、3 cm時，HPGe探測器的最大探測效率都出現(xiàn)在光子能量228 keV附近。這種變化規(guī)律與文獻[7,8]利用LLNL體模進行肺計數(shù)器效率刻度所得出的結(jié)論基本一致，說明利用簡易軀干數(shù)學(xué)模型進行肺計數(shù)器效率刻度研究的方法是可行的。另外可見NaI(Tl）探測器的探測效率要遠高于HPGe探測器。圖4 HPGe探測效率隨光子能量變化

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Livermore模型CT圖片構(gòu)建人體軀干數(shù)字體模及其在肺部計數(shù)器虛擬刻度中的應(yīng)用[J]. 劉立業(yè),Didier Franck,Loicde Carlan,馬吉增,張斌全.  輻射防護. 2007(05)



本文編號：3445529