固体铀物料中铀-235丰度的γ能谱相对比较法分析测定及其应用

发布时间：2020-12-31 20:56

　　铀同位素丰度的分析在核燃料生产中是极其重要的。目前气体质谱法分析铀同位素丰度的方法已广泛应用于核燃料生产中,而固、液体铀物料中铀同位素丰度的分析主要还是通过化学分析方法进行。由于化学方法分析速度慢、耗时长、效率低等原因,使得分析结果误差较大,只能近似得到物料中的铀含量。γ能谱相对比较法因其制样简单,样品形态不限,分析速度快,可直接测量等优点,成为固、液体铀物料中铀同位素丰度分析的首选。本文利用高分辨率γ能谱仪对固、液体铀物料进行U-235丰度测定并对样品容器、本底计数率的测定、能量刻度、全能峰效率刻度、仪器的定标、样品源的制备等条件进行了研究;计算确定了样品分析过程中的测量时间、校对因子、检测下限、相对误差以及不确定度等参数,对U-235的绝对质量和丰度计算方法的影响;并对实际样品进行了分析比较,以验证其准确度。本文的研究结果如下:（1）铀物料样品中铀纯度未知时分析测量的相对标准不确定度为6.0%;（2）铀物料样品中铀纯度已知时分析测量的相对标准不确定度为3.4%;（3）经过实验验证,整个测量方法的相对误差在±7%之间;（4）整个测量方法对U-235质量丰度的检测下限可达0.018%。... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 我国核能源的发展
    1.2 铀及其化合物的性质
        1.2.1 铀及其化合物的物理性质
        1.2.2 铀及其化合物的化学性质
            1.2.2.1 铀的价态
            1.2.2.2 铀的化合物
        1.2.3 铀及同位素的放射性
    1.3 铀同位素丰度的分析现状
        1.3.1 气体同位素质谱计分析原理及组成
        1.3.2 气体进样系统
        1.3.3 气体离子源
        1.3.4 质量分析器
        1.3.5 离子检测系统及数据处理
        1.3.6 真空获得系统
    1.4 固体物料铀同位素丰度分析原理
    1.5 选题意义及研究内容
    参考文献
第二章 实验方法
    2.1 方法原理
        2.1.1 γ 射线的特性
        2.1.2 γ 能谱分析方法对样品的要求
        2.1.3 样品测量方法
    2.2 材料和仪器设备
        2.2.1 主要试剂材料
        2.2.2 仪器设备
    2.3 设备简介
        2.3.1 设备参数
        2.3.2 γ 能谱仪测量的必备条件
        2.3.3 γ 能谱仪测量前的校准
            2.3.3.1 本底计数率的测定
            2.3.3.2 能量分辨率的测定
            2.3.3.3 探测效率的测定
            2.3.3.4 峰康比的测定
        2.3.4 Co-60γ 标准放射源
        2.3.5 铀同位素工作标准物质
    2.4 方法步骤
        2.4.1 样品测量容器
        2.4.2 γ 谱仪的本底计数率的测定
        2.4.3 γ 谱仪的能量刻度
        2.4.4 γ 谱仪的全能峰效率刻度
        2.4.5 刻度方法
        2.4.6 刻度测量
        2.4.7 γ 谱仪的定标
        2.4.8 铀物料样品中铀纯度的确定
        2.4.9 铀物料样品源的制备
        2.4.10 核素的识别
        2.4.11 样品的测量
        2.4.12 各特征峰校对因子的测定
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 样品分析计算与各参数的确定
    3.1 实验部分
        3.1.1 样品源的制备及测量过程
        3.1.2 样品理论测量时间的预先确定
        3.1.3 U-235、U-238各自特征峰的校对因子的实验确定
        3.1.4 样品源U-235、U-238的各特征峰计数、绝对质量和丰度的计算方法
        3.1.5 方法检测下限的确定
        3.1.6 相对标准误差
        3.1.7 方法的不确定度分析及计算
    3.2 实验分析及结果讨论
        3.2.1 不同铀纯度（或者说总铀质量）样品的分析比较
        3.2.2 结果讨论
        3.2.3 实际分析测量的准确度
        3.2.4 结果讨论
    3.3 本章小结
    参考文献
第四章 γ 能谱相对比较法在实际工作中的应用
    4.1 废弃物车间简介
    4.2 样品的分析
        4.2.1 样品分析
        4.2.2 结果讨论
    4.3 客户要求
        4.3.1 混合样品的配制
        4.3.2 样品分析
        4.3.3 结果讨论
    4.4 本章小结
第五章 全文总结
展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]实验室γ能谱仪的选购和验收[J]. 杨振宇.  分析仪器. 2012(01)
[3]基于ARM的嵌入式γ射线检测系统的设计与实现[J]. 林征胜,方方.  湖南工程学院学报(自然科学版). 2009(02)
[4]放射性污染源的调查和检测(五)[J]. 黄治俭.  辐射防护通讯. 2008(06)
[5]无源效率刻度技术研究进展及应用概况[J]. 付杰,徐翠华.  核电子学与探测技术. 2007(04)
[6]γ能谱法测定铀、钚同位素丰度[J]. 唐培家,李鲲鹏.  同位素. 2001(Z1)
[7]γ谱分析样品的采集与制备[J]. 潘京全.  辐射防护. 1994(01)

硕士论文
[1]伴生矿放射性测量与环境影响评价[D]. 徐玲.成都理工大学 2011
[2]四极质谱在CVDCLEAN中的应用[D]. 陈晖.上海交通大学 2010
[3]基于遗传算法的核材料γ能谱分析技术研究[D]. 高威.辽宁师范大学 2010
[4]基于实物期权博弈的矿山投资决策研究[D]. 王元元.南华大学 2008



本文编号：2950301