環(huán)境樣品的放射性核素含量的測量與分析(γ譜儀)

1、實驗十四 環(huán)境樣品的放射性核素含量的測量與分析（譜儀）一、 實驗?zāi)康模?、掌握放射性活度測量原理 2、了解土壤樣品的采集方法 3、掌握本底扣除方法 4、掌握NaI效率刻度方法 5、掌握放射性活度分析 6、了解國內(nèi)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)二、 實驗原理：射線與物質(zhì)相互作用主要產(chǎn)生三種效應(yīng)：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對效應(yīng)。利用這三種效應(yīng)的特性可以實現(xiàn)對射線的測量，從而實現(xiàn)放射性核素的測量與分析。NaI (Tl)閃爍體探測器是常用的射線測量儀，閃爍體探測器由閃爍體、光電倍增管、電子放大線路組成。閃爍體將射線的能量轉(zhuǎn)換成光能，是含有Tl的NaI晶體。光電倍增管由光陰極、打那極、陽極組成。光照射光陰極產(chǎn)生光電子，

2、光電子在各打那極上倍增，最后在陽極上收集并產(chǎn)生電壓脈沖。由于光電倍增管輸出的脈沖幅度比較小、內(nèi)阻較高，一般在探頭內(nèi)部安置一級射極跟隨器以減少外界干擾，同時實現(xiàn)現(xiàn)行放大器的輸入端阻抗匹配。線性放大器能將電信號放大101000倍，以便可以實現(xiàn)分析儀分析。多道分析儀是將線性放大器的輸出脈沖按高度分級，形成譜形。對閃爍體探測器進(jìn)行能量標(biāo)定后，即可知道所測譜形上峰位對應(yīng)射線的能量。對閃爍體探測器進(jìn)行效率標(biāo)定后可知道某一能量射線的探測效率。不同核素衰變放出的的能量是不同的，可以根據(jù)探測器探測到的射線的能量推斷出該核素的種類，再根據(jù)探測器探測到該核素的總量和該核素的效率可知該核素的活度。實驗儀器：三、 實驗

3、儀器：NaI分析譜儀一套；鉛室一個；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品一盒；樣品盒一個；被分析的礦石若干；四、 實驗內(nèi)容：定高壓：原則:<612v,137Cs在200道左右。實際高壓：619v能量校準(zhǔn)：是在譜儀確定的條件下，建立或射線能量與其全能峰位在多道脈沖幅度分析器中的道址的關(guān)系。如果能量刻度曲線獲知，則對于一能量未知的全能峰的峰位，就可以確定該峰位的或射線能量，并根據(jù)其他參數(shù)（如半衰期、發(fā)射率）確定其來源于哪種核素。通常能量刻度曲線的近似表示為： E（Xp）=CXp+E0式中：Xp峰位道址，E0直線截距，C直線斜率（KeV/道）將含有60Co，137Cs的標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行能量校準(zhǔn)，對標(biāo)準(zhǔn)源測量10min后用多

4、道數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行分析。測量結(jié)果如下：60Co發(fā)出的射線能量為662kev，全能峰的道址Xp =167；137Cs發(fā)出的1173.2kev射線的全能峰道址為309，1332.5kev射線的全能峰道址為353。由第一和第三道峰可求出C=3.6048kev/道E0=59.9984kevE（Xp）=3.6048Xp+59.9984 （kev）Xp=309時，E（Xp）=1173.8816kev與第第二道峰對應(yīng)的能量1173.2kev相對誤差為0.06%。可知上述公式可以較好地反映道址和能量的關(guān)系。效率標(biāo)定：將340克的標(biāo)號為URTK2#的U、Ra、Th、K的混合體標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行效率標(biāo)定，標(biāo)準(zhǔn)源的主要參數(shù)如下：238U=368.37Bq/kg 5%k=2226Ra=633.01Bq/kg 3.5%k=2234Th=988.07Bq/kg 3.5%k=240K=1604.88Bq/kg 3