nai（tl）晶体探测器对β'+粒子在mb容器中湮灭产生的γ探测效率

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1、南华大学硕士学位论文NaI（Tl）晶体探测器对β<'+>粒子在MB容器中湮灭产生的γ探测效率姓名：龙润生申请学位级别：硕士专业：核技术及应用指导教师：龚学余20070501摘要+本硕士论文对β粒子在MarinelliBreaker型容器（MB）湮灭产生γ光子的探测效率进行了研究。研究中所采用的探测器是NaI(Tl)晶体探测器，具有放射+性的β衰变体是气体放射源，放射源均匀充满整个MB容器。本文首先利用MCNP（蒙特卡罗方法模拟中子、光子和带电粒子输运程序）输运程序详细的研++究了β粒子在整个容器中的湮没情况，研究中考虑β粒子与物质的各种相互作+用，通过模拟计算得到了β粒

2、子在容器中各部分的湮灭几率，发现在容器壁上+的湮灭几率远大于在容器空气中的湮灭几率，这与β粒子湮灭与物质密度成正+比相符合；然后根据β粒子在MB容器中湮灭情况，再利用蒙特卡罗方法研究了+β粒子湮灭产生的γ光子由NaI(Tl)晶体探测器探测到效率，研究中考虑了光子与NaI(Tl)晶体物理作用机制，以及几何因子对NaI(Tl)晶体探测γ效率产生的影响，对物理模型进行数值计算，并进行Fortran编程计算，得到了NaI(Tl)晶体探测器对γ光子的总探测效率、峰探测效率、峰总比和几何因子，并分别得到了+不同的β衰变气体、不同MB容器和不同探测器的γ峰探测效率、总探测效率、峰总比

3、和几何因子，对同一容器而言,探测器的探头尺寸越大,其探测效率越高，+对相同尺寸的探测器,容器的尺寸越小,其探测效率越高的结论。研究结果对β粒子在MB容器中湮没产生的γ探测效率提供理论依据。+关键词：β湮灭γ光子NaI(Tl)晶体探测效率峰效率IEfficienciesofNaI(Tl)scintillationCrystalsDetectorForγRay+ProducedbyβParticalAnnihilationabstractThetotalabsoluteefficienciesofNaI(Tl)scintillationcrystalsdetectorfor

4、Marinelli-Breakerwiththegassourceofβ+decayradionuclide,whichoccursβ+decaytoproducepositronandthenpositron-electronannihilationtoproduceγray,isinvestigatedbyusingMonte-Carlomethodinthispaper,thegassourceishomogeneousintheMarinelli-Breaker.Inthecalculation,thetransportationofpositronissimu

5、latedbytheMCNPcode(Simulationcodeforneutron,photonandchargedparticleswithmonte-carlomothod)andthespacedistributionoftheirannihilationprobabilityalsoγrayemittingpositionintheMarinelli-Breakerisobtained,takingintoaccountthevariouseffectsbetweenβ+andmaterials.Itshowsthat,theannihilationprob

6、abilityofβ+particleontheMB’sinternalsurfaceismuchlargerthanthatinsidetheMBandannihilationprobabilityisinproportionaltomatterdensity.WiththespacedistributionofannihilationprobabilityintheMarinelli-Breaker,thetotalabsoluteefficienciesofNaI(Tl)scintillationcrystalsdetectorforγrayisinvestiga

7、tedbyusingMonte-Carlomethodnext，takingintoaccounttheeffectsbetweenphotonandNaI(Tl)scintillationcrystalsandinfluenceofgeometricalfactoronthedetectingefficiencies.Theefficienciesincludingthetotalabsoluteefficiency,peakefficiency,theradioofpeakandtoabsoluteefficiencyofNaI(Tl