地质样品中天然放射性核素含量的HPGe γ能谱分析方法及影响因素

发布时间：2025-02-11 20:36

　　随着人类对核技术运用日益广泛,放射性分析方法也更加成熟,在众多的分析方法中,γ能谱分析测量具有采样制样简单、测量时间较短、费用经济、结果准确并能同时测量多个放射性核素等优势而被广泛应用。室内HPGeγ能谱法分析天然放射性核素含量,是通过测量天然放射性核素或系列子体发射的γ射线特征峰,实现地质样品中放射性核素238U、226Ra、232Th、40K的定性和定量解释,是一种比较准确的分析方法。本文采用室内低本底HPGeγ能谱仪对地质样品进行测量,得到测量的γ能谱,对能谱数据处理中几个关键性的问题(谱线光滑、寻峰及确定峰区、扣除本底及求取净峰面积)进行分析研究,首先对标准源及待测样品的γ能谱进行平滑降噪,利用一阶导数法确定峰位及峰边界,求出净峰面积。然后,将扣除本底后的净计数进行高斯函数拟合,得到高斯拟合函数,拟合的相关系数都在99%以上,采用高斯函数99.73%(μ±3σ)的置信区间重新划定边界,利用新边界再次计算净峰面积。同时使用SNIP算法对原始谱进行全谱本底扣除,得到不同迭代次数(m)下的净峰面积,通过净计数保留率r(m)和本底扣除率t(m)两个参数进行评价,得出采用新方法(高斯函数拟...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 引言
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 国内外研究的现状
    1.3 本课题研究的内容
2 γ 能谱法的理论基础
    2.1 天然放射性核素的 γ 能谱特征
        2.1.1 铀系及铀系的 γ 射线谱
        2.1.2 钍系的 γ 射线谱
        2.1.3 锕系
        2.1.4 ⁴⁰K的 γ 辐射
    2.2 放射性核素衰变的基本规律
    2.3 γ 射线与物质的相互作用
        2.3.1 光电效应
        2.3.2 康普顿效应
        2.3.3 电子对效应
        2.3.4 γ 射线在物质中的衰减规律
    2.4 γ 射线的探测理论
        2.4.1 HPGe γ 能谱仪
        2.4.2 γ 射线仪器谱的形成
        2.4.3 定量铀、镭、钍、钾特征峰的优化选择
    2.5 放射性核素活度的测量及影响因素
        2.5.1 地质样品放射性核素活度的测量
        2.5.2 影响测量准确性的主要因素
3 γ 能谱数据分析
    3.1 谱数据的平滑
    3.2 峰位及峰区的确定
    3.3 特征峰的本底扣除及净面积
        3.3.1 直线本底扣除
        3.3.2 SNIP法扣除本底
        3.3.3 净峰面积的求取
4 样品比活度的求取及影响因素分析
    4.1 样品的制备及标准源的选择
    4.2 γ 能谱仪的能量刻度
    4.3 特征峰净计数率比例系数的求取
    4.4 样品放射性核素比活度的求取
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：4033817