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无源效率刻度方法的实验验证和分析 周程 （江苏省辐射环境监测管理站， 江苏南京 210036） 摘要：本文简要介绍了无源效率刻度方法的原理，利用HPGeγ谱仪，通过标准点源和体源测量对实验 室无源效率刻度方法(LabSOCS)进行了验证，实验表明，无源效率刻度方法的拟合结果是可以接受的，可作 为效率计算方法和实验室质控方法的一个补充，同时分析了无源效率拟合的影响因子。 关键词：无源效率；HPGeγ谱仪；刻度；标准体源； 中图分类号： X837 文献标识码： A 引言 在利用γ谱仪进行核素活度测量时，最关键技术是对被测样品的效率刻度。目前常规的 效率刻度方法是有源效率曲线法，即采用已知活度的γ核素标准源对探测器进行效率刻度， 获得探测器对此类样品的全能峰效率(EI)曲线，通过测量与标准源形状、材质组分和密度相 符的样品进而得到样品中核素的放射性活度。此种测量方法可以获得较为精确的效率值，但 是这种方法最主要的缺点是：1）为了减少γ射线的级联符合相加，通常选用的单能量核素 的半衰期较短，造成标准源难以在长时间内使用；2）活度测量分析只限于与标准源具有相 同介质组成和几何大小的待测样品，当环境样品的介质成分和密度与标准样品相差很大时， 必须对探测器重新进行效率刻度。3）不能进行现场就地测量，对大体积的测量对象难以进 行分析。 无源效率刻度方法最重要的环节的是对探测器的无源刻度表征。必须在出厂前对每个 探测器进行的独立表征，建立蒙特卡罗(MCNP)模型，利用一系列可溯源的多能量点源（NIST） 在多个位置对探测器进行验证和模型优化进而计算出探测器附近的不同射线能量、不同角度 和距离的探测绝对效率值，如图1-图2。 无源效率刻度的优点主要在于：1）无需利用放射源进行效率刻度；2）适于刻度非常 规或难处理的样品，减少因重新制作标准源带来的长期的测量时间；3）能应用于就地现场 测量，这就避免了样品采样不具有代表性而导致的不确定性；避免了人员采样所面临的危险， 如高温、高压、有毒、有害物品及攀登等；易于处理应急或事故现场遇到的大形状尺寸或变 化的测量对象。但是，无源效率刻度方法必须要求测量人员对测量环境、样品及其容器的尺 寸、形状及其构成它们的材料成分进行正确的描述，这就给测量人员在核物理、化学、数学、 英语等方面都提出了很高的要求。 图1 高纯锗探测器独立表征各测量点位置模拟示意图 图1 高纯锗探测器独立表征各测量点位置模拟示意图 图图11 高高纯纯锗锗探探测测器器独独立立表表征征各各测测量量点点位位置置模模拟拟示示意意图图 图2 高纯锗探测器独立表征装置 图2 高纯锗探测器独立表征装置 图图22 高高纯纯锗锗探探测测器器独独立立表表征征装装置置 Figure1 Simulationdiagram ofthe measuring points with Figure1 Simulationdiagram ofthe measuring points with FFiigguurree11SSiimmuullaattiioonnddiiaaggrraammoofftthheemmeeaassuurriinnggppooiinnttsswwiitthh Figure2Independent Figure2Independent FFiigguurree22