MCNP5对γ射线散射谱的影响因素的研究

发布时间：2020-04-01 13:56

【摘要】：影响γ射线反散射谱的因素很多,包括散射体的物质成分、厚度、入射射线能量和几何布置等等。它们严重阻碍了基于γ射线反散射原理的方法在测量、分析等领域的应用。例如:在工业、农业和医疗业的辐射屏蔽、射线吸收、剂量测量以及有限吸收介质的无损检测方面等等。然而,现阶段的书籍与文献资料对这些影响因素的介绍很少,都是通过实验来研究。由于实验条件的限制,很难进行深入的研究,且所花时间及成本很高。为了找出反散射谱与γ射线能量、散射体的成分和厚度、源与探测器的几何位置等因素之间的关系及进一步推动γ能谱技术的运用,本文基于蒙特卡罗模拟与实验相结合的方法,在不同条件下对137Cs、60Co发出的γ射线经石蜡、玻璃、Al、Fe、Cu和Pb散射后,根据反散射谱的变化来研究影响γ射线反散谱的因素。主要研究结果及意义如下:1)在散射体较薄时,实验与模拟得出两种源所放出的光子经样品散射后所得的反散射峰面积减小时的原子序数都高于26,这表明模拟的准确性及可行性。这也说明使γ能谱的反散射峰面积减小的散射体原子序数并非一些教材上介绍的13。2)随着散射体厚度的增加,γ能谱的反散射峰面积减小时的原子序数为26,而源137Cs、60Co所对应的散射体厚度分别为16mm、24mm。这表明散射体的厚度是影响反散射峰面积与原子序数之间关系的关键因素。3)散射体的饱和厚度不仅与放射源有关,而且还与源和探测器的距离有关,不能只取决于散射体的性质。4)散射体与放射源的距离达到一定值后,γ能谱的反散射峰面积不在变化,这只与散射体的性质有关,而与放射源的能量、源和探测器的距离无关。5)探测器与放射源之间的距离、放射源与散射体之间的距离对γ能谱的反散射峰面积都有影响,所以在屏蔽反散射时这两个因素都要考虑。通过研究,比较系统的得出了影响γ射线反散射谱的因素以及这些因素之间的内在联系,取得了较好的阶段性成果,对反散射能谱技术的应用、辐射屏蔽体和测厚仪的设计等起到一定的科学指导作用。体现出了MCNP5程序模拟在这种重复性极强、实验条件限制严格的研究中具有重要的实用价值。
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O571.323

【参考文献】