基于特征γ射线的铀材料无损被动测量研究
发布时间：2022-01-10 01:25
铀材料的无损被动测量在核安保领域大量使用,测量方法有多种,其中丰度计法基于铀材料自发衰变产生的特征?射线来测量富集度,研究和使用经验丰富,是最经典的方法之一。但是丰度计法仍存在受容器厚度、探测装置的位置等影响的缺点,因此,本论文通过引入容器厚度修正因子对丰度计法进行优化,提高测量精度。主要研究内容概括如下:首先,对确定铀材料容器厚度的小角度康普顿散射法进行模拟,在分析光子与容器材料发生康普顿散射作用原理的基础上,提出全能峰185.72keV两侧康普顿坪的响应值与容器厚度的关系。利用控制变量法深入探讨容器厚度、铀材料富集度和容器材料种类对响应值的影响。模拟结果表明,响应值只与容器材料自身参数相关,并随容器厚度线性变化,斜率由容器材料种类决定,并且不受铀材料富集度影响。在国家核安保技术中心对小角度康普顿散射法进行实验,针对初始能谱异常的问题采用能量刻度法解决,提高特征信息提取的准确性。实验结果与模拟结果一致。然后,对无限厚度法进行模拟,分析无限厚度法的实现原理,验证双感兴趣区算法的准确性,提出将容器厚度作为修正因子引入双感兴趣区算法,解决了测量精度受容器厚度影响大的问题。模拟结果表明,引入...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全全能峰两侧康康普顿坪产生生的计数差异(b)
恒定eE 之间出，在 。图 2.2律可知，散'1E h h ' 间的关系为ctg 在入射光子康普顿散射示散射光子的 201 cEEm c 220E1m c E 为：201Etgm c 子能量一定示意图能量为：cos cos1 cos 2g 的情况下，散
如图2.3 所示。本论文的理论正是基于这样的思想：由于散射的 射线几乎在与原始方向相同，只能是由铀材料与探测器之间的容器材料直接引起。因此，这种计数差异与 射线全能峰计数率的大小用来作为衡量铀材料和探测器之间容器材料的指标。提高测量铀材料与探测器之间的容器材料的准确性有助于开发出更精确的模型，从而大大减少测量不确定性的关键变量。Discontinuitydue to smallangle comptonscatteringE Ee 入射γ康普顿散射 散射γ散射电子图 2.3 全能峰两侧康普顿坪由于小角度康普顿散射造成的计数差异2.1.1 射线的衰减过程影响 射线衰减的主要因素有三个。第一个因素是 射线到达探测器须穿过的容器厚度x。第二个因素是容器材料的密度 。第三个因素是容器材料的质量衰减系数 。质量衰减系数 在统计上是行进单位距离内 射线与容器材料发生相互作用的的概率，取决于穿过的容器材料和 射线的能量。 射线在容器材料中穿过容器厚度x的概率由公式(2-7)给出：9
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用HPGe铀能谱143～1001 keV能区确定铀富集度的方法研究[J]. 田园,刘国荣,周浩,赵永刚,吕学升,李井怀. 原子能科学技术. 2018(03)
[2]NaI（Tl）闪烁探测器单能γ谱的Compton坪台[J]. 张为天,杨东,汪知昌,宗子诏,王莹,陆景彬,马玉刚,李剑,韩炜,杜晓波,王文全. 吉林大学学报(理学版). 2013(05)
[3]缓发中子计数法定量235U、239Pu初步研究[J]. 张贵英,肖才锦,袁国军,孙洪超,倪邦发,田伟之,王平生,刘存兄,黄锦锋,杨伟. 原子能科学技术. 2013(07)
[4]乏燃料自吸收的蒙特卡罗计算[J]. 梁庆雷,李井怀,周冬梅,刘国荣. 中国原子能科学研究院年报. 2012(00)
[5]铀样品自吸收修正因子与样品质量的相关性[J]. 乔亚华,王博,杨阳,张敏,刘世龙,吴继宗. 核化学与放射化学. 2012(05)
[6]利用LaBr3（Ce）伽马谱仪直接测定铀矿体中铀含量的方法[J]. 吴永鹏,汤彬,程建平,梁永顺,王哲. 物探与化探. 2012(03)
[7]裂变气体核素γ射线效率刻度中的自吸收校正[J]. 解峰,何小兵,包敏,姜文刚. 原子能科学技术. 2010(10)
[8]基于蒙特卡罗方法模拟计算CZT探测器的γ能谱[J]. 谢占军,毛永,阮向东,张国庆,吴伟明. 核电子学与探测技术. 2008(01)
[9]Geant4在核技术领域的应用[J]. 曾志,李君利,程建平,邱睿. 同位素. 2005(Z1)
博士论文
[1]铀矿勘查中的车载伽玛能谱技术研究[D]. 李必红.核工业北京地质研究院 2014
硕士论文
[1]17C准弹散与14Be破碎的全运动学实验方法研究[D]. 侯英伟.哈尔滨工程大学 2016
[2]基于便携式NaI谱仪的核素识别算法[D]. 祝美英.成都理工大学 2016
[3]不同尺寸γ射线探测器响应函数及探测效率的蒙特卡罗模拟[D]. 吴祥余.成都理工大学 2009
[4]γ能谱法测量浓缩铀样品年龄的方法研究[D]. 吕学升.中国原子能科学研究院 2007
[5]γ能谱法在核保障铀属性测量中的应用研究[D]. 赵学军.中国原子能科学研究院 2005
[6]利用88-100keV能区CdZnTe能谱测定铀富集度[D]. 黄平.中国原子能科学研究院 2003
[7]γ能谱法测定铀富集度的方法研究[D]. 李鲲鹏.中国原子能科学研究院 2002
[8]～7Be衰变率在Be和Au中变化的研究[D]. 刘志毅.中国原子能科学研究院 2002
[9]放射性核材料的γ特征谱分析与γ自吸收修正的研究[D]. 陆向东.中国工程物理研究院北京研究生部 2002
本文编号：3579800
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全全能峰两侧康康普顿坪产生生的计数差异(b)
恒定eE 之间出，在 。图 2.2律可知，散'1E h h ' 间的关系为ctg 在入射光子康普顿散射示散射光子的 201 cEEm c 220E1m c E 为：201Etgm c 子能量一定示意图能量为：cos cos1 cos 2g 的情况下，散
如图2.3 所示。本论文的理论正是基于这样的思想：由于散射的 射线几乎在与原始方向相同，只能是由铀材料与探测器之间的容器材料直接引起。因此，这种计数差异与 射线全能峰计数率的大小用来作为衡量铀材料和探测器之间容器材料的指标。提高测量铀材料与探测器之间的容器材料的准确性有助于开发出更精确的模型，从而大大减少测量不确定性的关键变量。Discontinuitydue to smallangle comptonscatteringE Ee 入射γ康普顿散射 散射γ散射电子图 2.3 全能峰两侧康普顿坪由于小角度康普顿散射造成的计数差异2.1.1 射线的衰减过程影响 射线衰减的主要因素有三个。第一个因素是 射线到达探测器须穿过的容器厚度x。第二个因素是容器材料的密度 。第三个因素是容器材料的质量衰减系数 。质量衰减系数 在统计上是行进单位距离内 射线与容器材料发生相互作用的的概率，取决于穿过的容器材料和 射线的能量。 射线在容器材料中穿过容器厚度x的概率由公式(2-7)给出：9
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用HPGe铀能谱143～1001 keV能区确定铀富集度的方法研究[J]. 田园,刘国荣,周浩,赵永刚,吕学升,李井怀. 原子能科学技术. 2018(03)
[2]NaI（Tl）闪烁探测器单能γ谱的Compton坪台[J]. 张为天,杨东,汪知昌,宗子诏,王莹,陆景彬,马玉刚,李剑,韩炜,杜晓波,王文全. 吉林大学学报(理学版). 2013(05)
[3]缓发中子计数法定量235U、239Pu初步研究[J]. 张贵英,肖才锦,袁国军,孙洪超,倪邦发,田伟之,王平生,刘存兄,黄锦锋,杨伟. 原子能科学技术. 2013(07)
[4]乏燃料自吸收的蒙特卡罗计算[J]. 梁庆雷,李井怀,周冬梅,刘国荣. 中国原子能科学研究院年报. 2012(00)
[5]铀样品自吸收修正因子与样品质量的相关性[J]. 乔亚华,王博,杨阳,张敏,刘世龙,吴继宗. 核化学与放射化学. 2012(05)
[6]利用LaBr3（Ce）伽马谱仪直接测定铀矿体中铀含量的方法[J]. 吴永鹏,汤彬,程建平,梁永顺,王哲. 物探与化探. 2012(03)
[7]裂变气体核素γ射线效率刻度中的自吸收校正[J]. 解峰,何小兵,包敏,姜文刚. 原子能科学技术. 2010(10)
[8]基于蒙特卡罗方法模拟计算CZT探测器的γ能谱[J]. 谢占军,毛永,阮向东,张国庆,吴伟明. 核电子学与探测技术. 2008(01)
[9]Geant4在核技术领域的应用[J]. 曾志,李君利,程建平,邱睿. 同位素. 2005(Z1)
博士论文
[1]铀矿勘查中的车载伽玛能谱技术研究[D]. 李必红.核工业北京地质研究院 2014
硕士论文
[1]17C准弹散与14Be破碎的全运动学实验方法研究[D]. 侯英伟.哈尔滨工程大学 2016
[2]基于便携式NaI谱仪的核素识别算法[D]. 祝美英.成都理工大学 2016
[3]不同尺寸γ射线探测器响应函数及探测效率的蒙特卡罗模拟[D]. 吴祥余.成都理工大学 2009
[4]γ能谱法测量浓缩铀样品年龄的方法研究[D]. 吕学升.中国原子能科学研究院 2007
[5]γ能谱法在核保障铀属性测量中的应用研究[D]. 赵学军.中国原子能科学研究院 2005
[6]利用88-100keV能区CdZnTe能谱测定铀富集度[D]. 黄平.中国原子能科学研究院 2003
[7]γ能谱法测定铀富集度的方法研究[D]. 李鲲鹏.中国原子能科学研究院 2002
[8]～7Be衰变率在Be和Au中变化的研究[D]. 刘志毅.中国原子能科学研究院 2002
[9]放射性核材料的γ特征谱分析与γ自吸收修正的研究[D]. 陆向东.中国工程物理研究院北京研究生部 2002
本文编号：3579800
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3579800.html
