放射性活度计量方法

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1、放射性活度计量方法报告人：韩先荣指导老师：陈继华专业：核技术及应用学号：201312131599主要内容课题背景及意义放射性活度测量的几种方法符合法原理和条件符合法在放射性活度测量中的应用4πβ-γ符合测量装置总结1课题背景及意义电离辐射计量是十大计量之一。电离辐射计量涉及医疗、工业、农业、军事、环境监测等方面。而放射性活度计量是电离辐射计量中一个重要的量。目前已知的放射性核素近2000种，比较重要的核素约250多种，每种放射性核素有它独特的衰变方式，因此放射性活度测量标准或测量方法也是多种多样的，没有一种测

2、量方法能测量所有的核素的放射性活度。本文主要介绍了应用最广泛的一种放射性活度的测量方法--符合测量法。符合法是研究核衰变和核反应过程中在时间上、方向上相互关联的事件的一种方法。符合测量技术在核物理实验各领域中有着广泛的应用，在核反应的研究中，可以用来确定反应物的能量和角分布；在核衰变测量中可以用来研究核衰变机制、级联辐射之间的角关联、短寿命放射性核素的半衰期等；在早期用于宇宙射线的研究，按一定方向放置的几个计数管的符合测量，可以测量宇宙射线在各个方向上的强度分布、角分布和观察簇射现象。2放射性活度测量的几种方

3、法放射性核素在单位时间内发生衰变的数目即衰变率称为放射性活度。但是由于放射性核素种类较多，且每种核素都有自己独特的衰变方式，因此迄今没有一种能测量所有放射性核素活度的通用方法，每一种活度测量方法通常只适用于一定的衰变方式和活度范围的放射性核素。表1中列出了几种常用的放射性活度测量的方法。2放射性活度测量的几种方法方法名称测量方法用途扩展不确定度(k=3)小立体角法绝对测量α、X核素的活度0.1%～1%4π计数法绝对测量α、β核素的活度3%4πβ-γ符合方法绝对测量β衰变核素的活度0.1%～3%4πβ-γ符合方

4、法绝对测量EC衰变核素的活度0.1%～3%4πβ-γ反符合方法绝对测量β衰变核素的活度0.1%～3%数字符合绝对测量β衰变核素的活度0.1%～3%4πγNaI法绝对测量β、EC衰变核素的活度0.1%～3%表1测量放射性活度的几种方法2放射性活度测量的几种方法方法名称测量方法用途扩展不确定度(k=3)4πβ+4πγ符合方法绝对测量各种衰变核素的活度0.1%～3%液体闪烁法绝对测量α和一些低能β核素的活度0.1%～3%内充气法绝对测量β衰变放射性气体核素的活度3%电离室相对测量β衰变放射性气体核素的活度1%～4%

5、γ谱仪相对测量β衰变放射性气体核素的活度3%α、β、γ量热法绝对测量α、β、γ强度放射源的活度3%表1测量放射性活度的几种方法3符合法原理和条件符合测量方法是指在一额定时间间隔内，用两个探测器分别记录一个相关事件中两个脉冲信号，最后在仪器输出端产生一个符合脉冲信号的测量方法。相关事件(符合事件)是指两个或两个以上同时发生的关联事件。符合法符合法的基本原理是基于事件之间的概率关系。当对1个样本空间N0进行两次随机独立抽样,在分别记录抽样结果Nβ和Nγ的同时，记录两次抽样的相同结果Nc,那么,两次独立抽样的概率分

6、别为:两次独立抽样相同事件发生的概率为：(1)(2)3符合法原理和条件如果两次抽样完全独立，且每次抽样的随机均匀性很好，则有：可以推出：从以上可看出,符合法认识事物必须遵循3个基本条件:1)两次抽样必须独立；2)两次抽样尽量保证随机均匀性，至少1次抽样必须保证随机均匀性；3)要提高认识的可靠性，在保证随机均匀性的同时尽量提高两次的抽样量。(3)(4)4符合法在放射性活度测量中的应用在放射性活度测量中，一些核素的原子核在衰变过程中发射β射线后，子核处于激发态，几乎同时，子核激发态退激发射γ射线。如果把发射β射线

7、看作事件1发生，把发射γ射线作事件2发生，把观察到的级联事件视为事件3，则可通过观察事件1、2、3来确定核衰变，通过3事件之间存在的概率关系，便可较为准确地确定待测样品中核衰变的发生次数。用数学语言表达，就是将测量时间段内的核衰变看作一个样本空间，探测器对β射线的探测看作1次抽样，探测器对γ射线的探测也看作1次抽样，就可以采用符合方法确定该时间段内的核衰变数。4符合法在放射性活度测量中的应用在核衰变过程中，一段时间内核衰变次数为N0，设探测系统记录事件β射线、γ射线的几率分别为Pβ、Pγ,相应计数分别为Nβ、

8、Nγ，根式(3)，则同时探测到β射线和γ射线的几率为Pc=PβPγ，相应的符合计为Nc，则有：从而得到：(5)(6)(7)(8)54πβ-γ符合测量装置对于4πβ-γ符合测量法，主要采用的是4πβ(PC)-γ符合测量装，该测量装置的框图如图1所示。图14πβ-γ符合测量装置框图54πβ-γ符合测量装置工作过程将制备好的VYNS薄膜源放在4πβ正比计数器中心，用4πβ正比数器探测β射线，β道信号经过前