γ能谱仪在室内环境中的辐射测量技术研究
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室内高精度自然伽马能谱应用作者:郭昭江来源:《中国科技纵横》2016年第14期【摘要】岩心中含有天然的放射性元素,它们自然衰变发射伽马射线。
自然伽马能谱是对岩心自然伽马射线进行的能谱分析,通过测量岩心中铀、钍、钾的含量从而研究地层性质,室内高精度自然伽马能谱的应用具有分辨率高、测量精度准、稳定性强等特点,结合对渤南洼陷单井自然伽马能谱解释,分别介绍自然伽马能谱在室内的主要应用,同时对未来自然伽马能谱数据的研究提出了展望。
【关键词】自然伽马能谱应用岩心所谓自然伽马测井就是利用伽马射线探测器测量地层总的自然伽马射线的强度,也就是测量地层岩石的放射性强度。
这种测量方法简单,安全,成本低,但由于受到现场因素的影响,如泥浆、围岩、泥饼等影响,测量的数据往往不是非常准确。
随着测井技术的发展及岩心处理技术的改进,室内高精度自然伽马能谱仪的应用越来越受到重视。
这种伽马能谱仪不仅测量岩心的总自然伽马强度,还能分别测出岩心中铀、钍、钾的含量以及无铀伽马。
对于经过处理的岩心进行高精度自然伽马能谱测量,较现场测井具有以下几个方面的优势:(1)分辨率高。
室内高精度自然伽马能谱仪较现场测井测量点要更密集,最低能达到1cm一个点,大大提高了测量数据的精度;(2)测量精度准。
室内测量的岩心是经过处理的岩心,较现场测井排除了泥饼、滤液、泥浆等影响因素,使测量数据更准确;(3)稳定性强。
室内高精度自然伽马能谱仪较现场测井排除了很多自然环境的影响,稳定性能更高。
随着室内高精度自然伽马能谱仪的使用,我们也积累了很多应用方面的经验,以渤南洼陷为例,跟大家共同探讨。
1 区域概况渤南洼陷位于渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷的中东部,北与埕东凸起、义东断裂相连,南以罗家鼻状构造与垦西洼陷以及陈家庄凸起相连,西与四扣洼陷以及义和庄凸起接壤,东与孤岛凸起毗邻。
勘探面积约为600km2,构造上表现为北断南超、东西双断的断陷湖盆。
渤南洼陷主要含油层系为古近系沙河街组,洼陷内自北向南分布有渤南油田、罗家油田,通过对渤南洼陷地区沙河街组岩心室内测量自然伽马能谱,对于弄清该地区沉积相类型、古沉积环境以及古水深具有重要意义。
γ射线能谱测量实验报告篇一:γ射线能谱的测量及γ射线的吸收γ射线能谱的测量及γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定【摘要】原子核从激发态跃迁到较低能级或基态跃迁能产生γ射线,实验,将γ射线的次级电子按不同能量分别进行强度测量,从而得到γ辐射强度按能量的分布。
并通过测量γ射线在不同物质中的吸收系数,了解γ射线在不同物质中的吸收规律。
【关键字】γ闪烁谱仪γ射线能谱物质吸收系数当今的世界,以对核技术进行了相当广泛的运用。
从1896年法国科学家A.H.Becquerel发现放射性现象开始,经过M.Curie一些新放射性元素的发现及其性质进行研究后,人类便进入了原子核科学时代。
在原子核发生衰变时,会发出α、β、γ射线,核反应时会产生各种粒子。
人们根据射线粒子与物质相互作用的规律,研制了各种各样的探测器。
这些探测器大致可以分为“信号型”和“径迹型”两大类。
径迹型探测器能给出粒子运动的径迹,有的还能测出粒子的速度、性质等,如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气泡室、多丝正比室等。
而信号型探测器根据工作物质和原理的不同,又可分为气体探测器、半导体探测器、闪烁探测器。
其中闪烁探测器的工作物质是有机或无机的晶体闪烁体,射线与闪烁体相互作用,会使其电离激发而发射荧光。
从闪烁体出来的光子与光电倍增管的光阴极发生光电效应而击出光电子,光电子在管中倍增,形成电子流,并在阳极负载上产生电信号。
如NaI(TI)单晶γ探测器。
γ射线是由原子核的衰变产生的,当原子核从激发态跃迁到较低能态或基态时,就有可能辐射出不同能量的γ射线。
人们已经对γ射线进行了很多研究,并在很多方面加以运用。
像利用γ射线杀菌,γ探伤仪等。
然而不恰当的使用γ射线也会对人类产生一定的危害。
γ射线的穿透力非常强,如果在使用过程中没有有效的防护,长时间被放射性元素照射的话可能发生细胞癌变。
在对γ射线进行了大量的研究后发现,按能量的不同,可以对其进行强度测量,从而得到γ辐射强度按能量的分布(能谱)。
空气中放射性核素的γ能谱分析方法1 范围本标准规定了高纯锗(HPGe)γ能谱仪测定空气中γ放射性核素组成及其活度浓度的方法,Ge(Li)探测器和碘化钠探测器可参照本标准执行。
本标准适用于空气中放射性核素的γ能谱分析。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 11713—2015 高纯锗γ能谱分析通用方法GB/T 11743—2013 土壤中放射性核素的γ能谱分析方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1气溶胶 aerosol固体或液体微粒物质在空气或其他气体介质中形成的气体分散体系。
含有放射性核素的气溶胶称为放射性气溶胶。
3.2空气取样器 air sampler利用抽吸的方法把气溶胶微粒或气态碘等收集或阻留在过滤介质上的装置。
3.3呼吸带 breathing zone操作人员的口腔和鼻孔附近的区域。
操作人员在完成规定任务的过程中,该处的空气经口和鼻吸入人体。
3.4个人空气取样器 personal air sampler工作人员个人佩带的空气取样器,用以得到有代表性的呼吸带的空气样品。
4 材料与设备4.1 空气采样系统空气采样系统主要包括空气取样器、流量测量与控制装置和抽气动力。
4.2 过滤介质应根据取样目的和采集对象,选用合适的过滤介质。
过滤介质的有效采样面积应与空气取样器采样窗面积相符。
本文件推荐常用的三种用途的过滤介质:a)超细玻璃纤维滤纸:用于采集气溶胶微粒;b)活性炭滤纸:用于采集气态元素态碘和气溶胶微粒;c)活性炭滤筒:用于采集气态有机碘化物。
4.3 流量测量与控制装置流量测量与控制装置宜具有即时流量显示、流量调节和采集体积累积等功能,流量测量装置应经法定计量单位标定,精度应好于5%。
4.4 抽气动力抽气动力应与流量控制装置联动实现流量调节和维持流量恒定功能。
室内多道γ射线能谱仪(NaI(Tl))谱线分析
侯胜利;樊卫花
【期刊名称】《同位素》
【年(卷),期】2005(018)001
【摘要】论述了以NaI(Tl) 晶体为探测器的室内低本底多道γ射线能谱仪用于测量样品中226Ra、232Th和40K放射性比活度的两种计算方法--谱线分解法和特征能量峰法(逆矩阵法),并设计编制程序,分别采用这两种方法对样品谱线进行处理分析,将分析结果与高纯锗γ谱仪分析结果对比,两种方法分析同一样品的相对偏差均≤10%.
【总页数】4页(P63-66)
【作者】侯胜利;樊卫花
【作者单位】中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国科学院,地质与地球物理研究所,北
京,100029
【正文语种】中文
【中图分类】TL816.2
【相关文献】
1.半导体制冷技术应用于NaI(Tl)伽马能谱仪恒温稳谱方法初探 [J], 冯延强;焦仓文;李金凤;梁树红
2.室内多道γ射线能谱仪(NaI(Tl))谱线分析 [J], 侯胜利;樊卫花
3.大体积NaI(Tl)数字式车载γ能谱仪的研制 [J], 曾国强;杨剑;魏世龙;张开琪;葛良全;严磊
4.车载式NaI(Tl)大晶体组的多道谱仪 [J], 王红艳;刘森林;潘大金
5.基于数字多道NaI(Tl)探测器的死时间研究 [J], 闫洋洋;江灏;蔺常勇;梁英超;代传波;廖武;陈祥磊
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γ辐射空气吸收剂量率测量方法研究标题:γ辐射空气吸收剂量率测量方法研究摘要:本文旨在研究γ辐射空气吸收剂量率的测量方法。
通过对不同方法的比较和评估,探讨了各种技术的原理、应用范围以及优缺点。
文章提供了深入的理论知识和实际应用案例,以帮助读者全面了解γ辐射空气吸收剂量率的测量。
引言:γ辐射是一种高能电磁辐射,广泛存在于自然界和人造环境中。
准确测量γ辐射空气吸收剂量率对于安全防护、辐射医学、核工业等领域具有重要意义。
然而,由于γ辐射的高能性和穿透性,测量其空气吸收剂量率是一项技术挑战。
1. 传统测量方法1.1. 磷光体测量法1.2. 离子室测量法1.3. 闪烁体探测器测量法2. 先进测量方法2.1. 塑料闪烁体探测器测量法2.2. 环形气晕室测量法2.3. 光学纤维辐射测量法3. 方法评估与比较3.1. 灵敏度3.2. 精确度3.3. 实用性和成本效益4. 结论与展望在本文中,我们深入探讨了γ辐射空气吸收剂量率的测量方法。
传统的磷光体测量法、离子室测量法和闪烁体探测器测量法在特定场景下仍然具有重要意义。
然而,先进的塑料闪烁体探测器测量法、环形气晕室测量法和光学纤维辐射测量法则显示出更好的灵敏度、精确度和实用性。
未来,我们可以进一步发展新的测量方法,并将其应用于更广泛的领域,以提高γ辐射空气吸收剂量率测量的精准度和效率。
观点和理解:在本文中,我们对γ辐射空气吸收剂量率的测量方法进行了深入研究。
我们发现不同方法在灵敏度、精确度和实用性方面存在差异。
传统方法在特定场景下仍然有其重要性,但先进方法在许多方面具有优势。
我们相信,随着技术的发展和应用的扩大,新的测量方法将不断涌现,并为γ辐射空气吸收剂量率测量领域带来更大的突破。
总结回顾:本文通过对γ辐射空气吸收剂量率测量的方法进行详细研究,提供了深入的理论知识和实际应用案例。
我们通过比较和评估不同方法的优缺点,为读者提供了全面了解该领域的信息。
通过我们的研究,读者可以更好地理解γ辐射空气吸收剂量率测量的原理和方法,并能够在实际应用中做出准确的测量和评估。
伽马γ能谱测量分析近代物理实验报告近代物理实验报告:伽马γ能谱测量分析摘要:伽马射线是高能电磁辐射,具有较高的穿透能力和较高的能量。
本实验通过使用伽马能谱仪测量伽马射线的能谱,并分析得到的数据,研究不同放射源的放射性产物。
引言:伽马能谱测量是现代核物理实验中的一项重要技术手段。
伽马能谱测量可以提供关于放射源的重要信息,如能量跃迁和原子核结构等。
在本实验中,我们将使用伽马能谱仪测量不同放射源的伽马射线能谱,并通过数据分析得出相关结论。
实验设备与原理:实验使用的伽马能谱仪由探测器、多道分析器和计算机组成。
探测器用于探测伽马射线,将其转化为电信号。
多道分析器用于将电信号转换为频率信号,并将其进行分析和计数。
计算机用于控制实验设备和记录实验数据。
实验步骤:1.打开伽马能谱仪,预热一段时间使其稳定。
2.将放射源放置在探测器附近,并设置适当的探测器和源的距离。
3.开始测量并记录数据,包括每个能道的计数值和对应的能量值。
4.测量不同放射源的能谱,并记录观察到的峰值位置和计数值。
5.分析数据,绘制能谱图,并利用峰位与能量的关系确定放射源的能量特征。
实验结果与讨论:通过与已知伽马能量的标准源进行对比,我们发现通过测量得到的能谱图中的特征峰位对应的能量与标准源的能量相符合,证明测量结果的准确性和可靠性。
同时,我们还发现不同放射源的能谱特征略有差异,这表明放射源的核结构和核能级跃迁的能量差异。
通过分析能谱图,我们可以得到放射源的能级结构和核衰变方式等信息。
结论:通过伽马能谱测量分析,我们可以获得一种放射源的能级结构、核衰变方式和核能级跃迁的能量差异等信息。
伽马能谱测量是一种重要的实验技术手段,被广泛应用于核物理、天体物理等领域的研究中。
[1]“伽马能谱测量技术及应用”,《中国核物理》,2002年,29卷(1):43-49[2]“准确测量伽马射线能谱技术研究”,《物理学报》,2024年,59卷(3):2457-2463[3]“伽马能谱测量及数据分析”,《核物理学报》,2005年,22卷(2):97-103。
实验报告γ射线能谱测定及γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定实验目的:1.学习使用谱仪测定γ射线的能谱。
2.通过实验测定不同物质对γ射线的吸收比例,确定物质的吸收系数μ。
实验原理:1.γ射线能谱测定:γ射线是电磁波谱中能量较高的一种,具有较强的穿透力。
通过使用谱仪,可以测定γ射线的能量分布,也称为能谱。
2.γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定:当γ射线穿过物质时,会与物质中的原子相互作用,包括散射、吸收等过程。
吸收系数μ表示单位长度物质对γ射线的吸收能力,是一个与物质本身性质相关的参数。
实验步骤:1.连接γ射线源和能谱仪,打开仪器,并调整合适的工作电压和放大倍数。
2.调整谱仪下方的定位器,使得探测器能够垂直于γ射线的入射方向。
3.选择一种物质样品,如铅,将其放在射线路径上,并记录下γ射线的能谱。
4.移除铅样品,选择其他物质样品进行测量,如铝、铁等,依次记录下γ射线的能谱。
5.根据能谱中的峰值位置和峰值强度,分析γ射线经过不同物质时的吸收情况。
实验结果:1.γ射线能谱测定结果:通过测量,得到γ射线的能谱图,并标出不同能量区间的峰值。
2.γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定结果:根据能谱分析,得到不同物质对γ射线的吸收比例,计算出它们的吸收系数μ。
实验讨论:1.γ射线的能谱测定是否准确和完整。
2.不同物质对γ射线的吸收程度是否与预期一致。
3.吸收系数μ的大小是否符合物质的性质和密度等参数。
实验结论:1.γ射线能谱可以通过谱仪测定,并且能够分析出不同能量区间的峰值。
2.不同物质对γ射线的吸收比例不同,吸收系数μ也因此而有所差异。
3.本实验所测得的吸收系数μ结果应该与物质的性质和密度等参数相符合。
实验中可能存在的误差:1.谱仪的仪器误差。
2.样品的放置位置和角度不准确。
3.γ射线的能量分辨能力不够精确。
改进方案:1.使用更高精度的谱仪。
2.对样品的放置进行更精确的定位和角度调整。
3.使用具有更高能量分辨能力的γ射线源。