基于蒙特卡罗模拟α能谱解谱研究

发布时间：2021-05-09 14:01

　　钚属于极毒放射性核素，人一旦吸入钚，会产生严重的内照射，进而引发生命危险，因此钚气溶胶的准确实时测量是非常有必要的；但是钚气溶胶的测量会受到空气中氡(²²²Rn/²²⁰Rn)及其子体的影响，氡(²²²Rn/²²⁰Rn)及其子体浓度比工作场所钚气溶胶浓度大3-5个量级，所以钚气溶胶的浓度难以实现准确实时测量。人们先后采用了衰变法、剥谱法、能量甄别法、气溶胶粒径分级加能量甄别法来实现氡背景下的钚气溶胶测量。其中剥谱算法的应用是非常广泛的。目前使用的剥谱方法有函数拟合、三次样条函数等方法。国外也有人尝试使用蒙特卡罗方法对α谱进行分析，国内还没有人对此进行尝试，本论文尝试将这种方法运用到超铀元素与氡子体混合α谱的剥谱研究，并与使用函数拟合的方法做了比较。根据离子注入型探测器（PIPS）测量α能谱建立MCNPX模型，模拟了²⁴¹Am（5.486MeV）、²¹⁸Po（6.0MeV）、²¹⁴Po（7.69MeV）以及源上覆盖一层保鲜膜的α粒子在PI... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 研究目的及意义
第二章 研究基础
    2.1 氡子体与钚气溶胶的 α 能谱测量
        2.1.1 氡子体气溶胶与钚气溶胶
        2.1.2 PIPS 探测器测量 α 能谱的理论基础
        2.1.3 试验中使用的仪器
        2.1.4 实验室用的241Am 源及氡子体源
    2.2 蒙特卡罗方法及其模拟软件介绍
        2.2.1 蒙特卡罗方法的简介
        2.2.2 蒙特卡罗程序 MCNPX 的简介
第三章 基于蒙特卡罗方法的 α 能谱模拟
    3.1 探测器的基本结构
    3.2 探测器与源的蒙特卡罗模拟模型
        3.2.1 蒙卡模拟的假设条件
        3.2.2 探测器的 MCNPX 模拟
        3.2.3 源的 MCNPX 模拟
        3.2.4 计数说明
    3.3 模拟及实验检验
        3.3.1 探测效率的理论计算与实验检验
        3.3.2 MCNPX 模拟谱与实验谱的比较
        3.3.3 MCNPX 模拟保鲜膜厚度相差 1um 的模拟谱的比较
    3.4 影响模拟准确性的因素及参数调整
    3.5 小结
第四章 基于蒙特卡罗方法的 α 能谱解谱研究
    4.1 覆盖氡子体源的 241Am 源的实验测量
    4.2 蒙特卡罗模拟的 α 能谱解谱的基本原理
    4.3 氡子体源与 241Am 源混合谱解谱
        4.3.1 MCNPX 模拟法
        4.3.2 能谱函数拟合法
        4.3.3 两种方法的结果比较
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录：MCNPX 模拟探测器测量 ALPHA 放射性的程序代码
论文发表情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PIPS半导体探测器的核电站放射性气溶胶测量系统设计[J]. 王益元,魏永康,陈祥磊,蔺常勇,柳彬,左亮周.  舰船科学技术. 2011(08)
[2]便携式α谱仪中真空度影响特征试验研究[J]. 黄连美,庹先国,成毅,李哲,刘春来.  核电子学与探测技术. 2010(11)
[3]氡子体α能谱法测量仪器探测效率的测定[J]. 康玺,肖德涛.  核技术. 2005(09)
[4]一个用于低水平α放射性核素能谱分析的计算机程序[J]. 刘玉莲,刘广天.  辐射防护. 1994(01)



本文编号：3177433