核材料γ能谱指纹模糊模式识别

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1、核材料y能谱指纹模糊模式识别摘要内容摘要：随着核能及核技术的应用和发展，潜在的核危险也随之增加，这一问题已经引起全球公众的广泛关注。辐射测量技术在核安全保障中起着重要的作用。例如，在涉及核弹头不可逆销毁过程的核裁军核查中，辐射指纹可用来标识和鉴别裁减下来的核弹头。又如，辐射测量技术亦可应用于核材料及核设施的安全监测，等等。因此，研究Y能谱指纹识别技术具有重要的实际意义。每种放射性核素都有自己唯一的y能谱，即不同放射性核素的Y能谱的特征各不相同。因此，可以把y能谱定义为核材料的“Y能谱指纹”。Y能谱指纹可利用Y能

2、谱仪采集，并通过相关的数值分析技术进行分析。常规的Y能谱分析方法是以全能峰为研究对象，通过确定其峰位及峰面积实现对核材料的定性和定量分析。随着核技术及其应用的发展，产生了基于蒙特卡罗模拟技术的解谱方法，并得到了广泛的应用。随着核裁军中核武器核查的需要，自20世纪90年代起，俄美等国又研究开发了区分和判别核武器类型的模板测量技术。本文从y射线探测基本原理及y能谱形成机制入手，介绍了核材料y能谱“指纹”的概念。以Y射线的能量和强度所构成的二维平面为论域，提出了关于Y射线能谱的二维模糊集合的概念，建立了y射线能谱二维

3、模糊集合隶属函数。根据能谱分析技术对y能谱进行了预处理及特征提取，并利用最大隶属原则实现了核材料类型识别，并在类型识别基础上实现了个体识别。同时，探讨了系统统计涨落以及探测距离变化对识别结果的影响。研究结果表明，Y能谱指纹二维模糊识别方法同时具有类型识别和个体识别能力，方法可在一定的条件(同一型号探测器，在相同探测距离、方位对个体放射源的固定部位作不低于某一测量精度的)下，以较高的置信度对两个放射性物体做出是否为同一类型或同一个体的判别。增强因子的引入，使得识别隶属度得到扩展，从而进一步提高了类型识别和个体识别

4、的能力。由于识别均以参考谱为标准，因此，方法不能对未知放射源作出直接判别。方法对吸收材料厚度及探测距离均很敏感，不仅可用于核材料识别，也可应用于核材料定位。关键词：核材料、Y能谱指纹、模糊识别核材料Y能谱指纹模糊模式识别AbstractContent：Withthedevelopmentoftheapplicationofnuclearenergyandnucleartechniques，theprobabilityofnuclearriskisgrowing．Thishasbeendrawnmoreandmo

5、reattentioninradiationprotectionresearchbythepublicaroundworld．Radiometrytechnologyplaysanimportantroleinnuclearsafeguard．Forinstance，inafuturenuclearreductiontreatythatrequiresverificationofirreversibledismantlingofreducednuclearwarheads，radiationfingerprin

6、tscanbeusedtolabelandidentifythereducedwarheads．Radiationfingerprintscanalsobeusedinsafetymonitoringofnuclearfacilitiesornuclearmaterials，andSO011．Itisimportanttostudythetechniquesofidentifyingspectrumfingerprints．Eachradioactiveisotopehasitsownunique丫spectr

7、umwhosecharacteristicsvarywiththekindsandthecompositionsofnuclearmaterials．Therefore，wecandefinethe丫spectrumasthe”fingerprint”ofthenuclearmaterial．TheYspectrumfingerprintscanbecollectedbyspectroscopyandanalyzedbynumericalmethods．Thetraditionalmethodsforanaly

8、zing^rspectraquantitativelyandqualitativelyaregenerallybasedonthepositionsandtheareasofthephotoelectricpeaksinthespectra．Asthedevelopmentofnucleartechnologyanditsapplications，themethodsbasedonMo