放射性活度计量方法课件.pptVIP

主要内容 课题背景及意义 放射性活度测量的几种方法 符合法原理和条件 符合法在放射性活度测量中的应用 4πβ-γ符合测量装置 总结 1 课题背景及意义 电离辐射计量是十大计量之一。电离辐射计量涉及医疗、工业、农业 、军事、环境监测等方面。而放射性活度计量是电离辐射计量中一个重 要的量。目前已知的放射性核素近2000种，比较重要的核素约250多种 ，每种放射性核素有它独特的衰变方式，因此放射性活度测量标准或测 量方法也是多种多样的，没有一种测量方法能测量所有的核素的放射性 活度。本文主要介绍了应用最广泛的一种放射性活度的测量方法--符合 测量法。 符合法是研究核衰变和核反应过程中在时间上、方向上相互关联的事 件的一种方法。符合测量技术在核物理实验各领域中有着广泛的应用， 在核反应的研究中，可以用来确定反应物的能量和角分布；在核衰变测 量中可以用来研究核衰变机制、级联辐射之间的角关联、短寿命放射性 核素的半衰期等；在早期用于宇宙射线的研究，按一定方向放置的几个 计数管的符合测量，可以测量宇宙射线在各个方向上的强度分布、角分 布和观察簇射现象。 2 放射性活度测量的几种方法 放射性核素在单位时间内发生衰变的数目即衰变率称为放 射性活度。但是由于放射性核素种类较多，且每种核素都有 自己独特的衰变方式，因此迄今没有一种能测量所有放射性 核素活度的通用方法，每一种活度测量方法通常只适用于一 定的衰变方式和活度范围的放射性核素。表1中列出了几种 常用的放射性活度测量的方法。 2 放射性活度测量的几种方法 2 放射性活度测量的几种方法 3 符合法原理和条件 符合测量方法是指在一额定时间间隔内，用两个探测器分别记录一 个相关事件中两个脉冲信号，最后在仪器输出端产生一个符合脉冲信号 的测量方法。相关事件(符合事件)是指两个或两个以上同时发生的关联 事件。 符合法符合法的基本原理是基于事件之间的概率关系。当对1个样本 空间N0进行两次随机独立抽样, 在分别记录抽样结果Nβ和Nγ的同时，记 录两次抽样的相同结果Nc, 那么, 两次独立抽样的概率分别为: 3 符合法原理和条件 如果两次抽样完全独立，且每次抽样的随机均匀性很好，则有： 4 符合法在放射性活度测量中的应用 在放射性活度测量中，一些核素的原子核在衰变过程中发射β射线 后，子核处于激发态，几乎同时，子核激发态退激发射γ射线。如果把 发射β射线看作事件1发生，把发射γ射线作事件2发生，把观察到的级 联事件视为事件3，则可通过观察事件1、2、3来确定核衰变，通过3事件 之间存在的概率关系，便可较为准确地确定待测样品中核衰变的发生次 数。用数学语言表达，就是将测量时间段内的核衰变看作一个样本空间 ，探测器对β射线的探测看作1次抽样，探测器对γ射线的探测也看作1 次抽样，就可以采用符合方法确定该时间段内的核衰变数。 4 符合法在放射性活度测量中的应用 在核衰变过程中，一段时间内核衰变次数为N0，设探测系统记录事 件β射线、γ射线的几率分别为Pβ、Pγ,相应计数分别为Nβ、Nγ，根式 (3)，则同时探测到β射线和γ射线的几率为Pc=PβPγ，相应的符合计为 Nc，则有： 5 4πβ-γ符合测量装置 对于4πβ-γ符合测量法，主要采用的是4πβ(PC)-γ符合测量装， 该测量装置的框图如图1所示。 5 4πβ-γ符合测量装置 工作过程 将制备好的VYNS薄膜源放在4πβ正比计数器中心，用4πβ正比数 器探测β射线，β道信号经过前置放大器和主放大器、单道分析器成形 及门产生器延迟后送入符合电路，且同时被四路计数器记录。γ信号通 常用上下对称的两个NaI(TI)探测器进行测量，输出的信号经过前置放大 器和主放大器放大、单道分析器成形后与β信号进行符合，同时被四路 计数器记录。四路计数器分别记录β道、γ道、符合道的计数及测量时 间。所采集的数据可通过四路计数器的通讯接口与计算机通信来获取并 存入到计算机的相关文件中，数据处理可由专门开发的数据处理软件完 成。 总结 放射性活度是表示放射性核素特征的物理量，放射性活度的测量在 电离辐射计量中也是很重要的一部分，从最开始的小立体角法到后来精 确度更高的符合法，有许多放射性活度的测量方法产生，其中有绝对测 量，也有相对测量，这些方法也在不断的改进完善。 符合法作为认识事物的基本方法之一，其原理是基于事件之间的概 率关系，有其条件。符合法测量活度只是符合方法的应用之一。符合法 利用了衰变中的相关联事件，避免了困扰正比计数器测量β衰变的自吸 收、膜吸收问题，因而大大提高了测量的准确度。 4πβ-γ符合测量方法的测量结果在一定条件下与效率高低无关， 通过一些修正就能得到准