中低放射性废物分层γ扫描检测中效率刻度技术研究

摘要

桶装核废物的放射性检测是核废物回收、处理与处置过程中不可缺少的环节。分层γ扫描(Segmented Gamma Scanning，SGS)是一种无损检测技术(Non-Destructive Assay，NDA)，是目前中低放废物贮存时放射性核素定性、定量分析采用的最方便，最有效，最经济的方法。 实际分析过程中，由于放射性核素所在位置的不确定性，对应每层不同半径位置的探测效率也会随之变化。在定量分析整个放射性废物桶中放射性核素活度过程中产生较大的误差。所以要对放射性废物桶中各个半径位置下的位置对应的HPGe探测器的探测效率分别进行校正。从而降低核素活度分析过程中的误差。在此过程中，会涉及到准直器响应函数中HPGe探测器的几何因子校正，点源相对衰减距离校正，层间串扰校正等工作。 本工作采用密度均匀的聚乙烯圆柱状块作为桶内填充介质进行实验。按照壳源法模型进行效率刻度。距离桶的中心距离由内到外依照均匀分布规律选取7个不同的旋转半径，分别标为1-7号位置。将放射性点源置于桶内不同旋转半径处进行探测效率实验测试，再利用1-7号位置的几何因子对所得到的探测效率计算结果进行加权平均后给出每层探测效率的标准值。通过此方法进行实验验证表明此方法可充分估计每层不同位置对应核素的探测效率。以上工作是基于放射性核素的旋转半径己知的情况展开的，所以需要对探测器效率刻度前进行点源定位分析。即通过对废物桶旋转角度与计数率关系曲线中双极值点进行分析确定出点源位置，继而完成后续的效率刻度和实验分析。结果表明：在测量和计算误差存在的条件下此方法可准确估计出放射性废物桶内不同位置的核素放射性活度，提高检测精度。

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