規(guī)范性引用文件

《GB/T 11713 高純鍺 γ 能譜分析通用方法》、《GB/T 11743 土壤中放射性核素的 γ 能譜分析方法》、《GB/T 16140 水中放射性核素的 γ 能譜分析方法》、《GB/T 16145 生物樣品中放射性核素的 γ 能譜分析方法》、《WS/T 184 空氣中放射性核素的 γ 能譜分析方法》、《GB/T 17680.10 核電廠應(yīng)急計劃與準(zhǔn)備準(zhǔn)則 核電廠營運(yùn)單位應(yīng)急野外輻射監(jiān)測、取樣與分析準(zhǔn)則》。

方法原理

γ 發(fā)射體核素衰變發(fā)射的不同能量的特征 γ 射線與探測器相互作用，發(fā)生光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)，在 γ 能譜中產(chǎn)生全能峰、康普頓連續(xù)譜和逃逸峰。γ 能譜測量就是根據(jù)全能峰的道址和入射 γ 射線的能量成正比進(jìn)行核素識別，根據(jù)單位時間內(nèi)特征 γ 射線的全能峰凈峰面積和對應(yīng)核素含量成正比進(jìn)行定量分析。

儀器和設(shè)備

高純鍺(HPGe)γ 能譜儀，主要由 HPGe 探測器、多道脈沖幅度分析器、高壓電源、主放大器、屏蔽室和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。P 型探測器側(cè)重 γ 射線能量在 50 keV 以上核素測量;N 型探測器側(cè)重 γ 射線能量在 20 keV 以上核素測量。

HPGe 探測器：探測器的相對探測效率一般應(yīng)大于 20%，對 60Co 1332.5 keV γ 射線的能量分辨力應(yīng)優(yōu)于 2.5 keV，能量響應(yīng)一般覆蓋 40 keV~2000 keV 能區(qū)。探測器可采用液氮制冷或電制冷。

多道脈沖幅度分析器：與 HPGe 探測器相配，道數(shù)應(yīng)不小于 8192 道。

高壓電源：根據(jù)所用探測器的較佳工作狀態(tài)選擇探測器高壓。電源輸出電壓應(yīng)從 0 V~5000 V 連續(xù)可調(diào)，波紋電壓應(yīng)不大于 0.01%，電流應(yīng)不小于 100 μA。

主放大器：應(yīng)具有波形調(diào)節(jié)，并與前置放大器和多道脈沖幅度分析器匹配。

屏蔽室：探測器應(yīng)置于厚度不小于 10 cm 鉛當(dāng)量的鉛或鋼鐵作屏蔽物質(zhì)的外輻射屏蔽室中。屏蔽室應(yīng)設(shè)置放、取樣品的門或窗。探測器在屏蔽室內(nèi)，在 40 keV~2000 keV 能量區(qū)間內(nèi)應(yīng)沒有天然放射性核素以外的污染，本底的積分計數(shù)率小于 3 cps。

HPGe γ 能譜儀穩(wěn)定性：若多道脈沖幅度分析器取 8192 道，要求對 60Co 1332.5 keV γ 射

線的全能峰置于 5000 道附近時，24 h 內(nèi)峰位漂移應(yīng)不超過 2 道。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：接收多道脈沖幅度分析器的譜數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行處理;由計算機(jī)硬件和軟件構(gòu)成，計算機(jī)硬件主要包括計算機(jī)及其配套的讀出讀入裝置，軟件主要包括解析 γ 能譜的各種常規(guī)程序。

天平，感量為 10 mg;或可精確到 0.1 g 的電子秤。對 β-γ 響應(yīng)靈敏儀器或便攜式 γ 能譜儀。

高純鍺 γ 能譜儀校準(zhǔn)

能量校準(zhǔn)

能量校準(zhǔn)能區(qū)一般取 40 keV～2000 keV，至少應(yīng)包括四個能量均勻分布在所需校準(zhǔn)能區(qū)的校準(zhǔn)點。HPGe γ 能譜儀的能量-道址轉(zhuǎn)換系數(shù)，對能區(qū)為 40 keV～2000 keV，8192 道的譜儀可調(diào)到每道約 0.25 keV。記錄校準(zhǔn)源的特征 γ 射線能量和道址，對數(shù)據(jù)作最小二乘法直線或拋物線擬合得到能量校準(zhǔn)結(jié)果。HPGe γ 能譜儀的能量非線性絕對值不應(yīng)超過 0.5%，否則應(yīng)重新校準(zhǔn)。

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