ejt1091-1998 放射性核素活度測(cè)量 鍺γ譜儀法

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1、ICS27.120.30F51EJ/T1091—1999放射性核素活度測(cè)量鍺γ譜儀法Measurementofactivityofradionuclides-Germaniumgamma-rayspectrometry1998-12-30發(fā)布1999-04-01實(shí)施中國核工業(yè)總公司發(fā)布前言鍺γ譜儀是核輻射測(cè)量的重要工具，在放射性核素的定性定量分析方面有著廣泛的應(yīng)用。與其它活度測(cè)量方法相比，鍺γ譜儀既能定性，又能定量；既能測(cè)量單個(gè)核素，又能測(cè)量混合核素的樣品。但鍺γ譜儀的使用技術(shù)比較復(fù)雜，要考慮的因素多，因此提供一個(gè)關(guān)于鍺γ譜儀刻度和使用的標(biāo)準(zhǔn)方法

2、是很需要的?，F(xiàn)在國內(nèi)涉及到鍺γ譜儀使用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)，即：GB11713-89用半導(dǎo)體γ譜儀分析低比活度放射性樣品的標(biāo)準(zhǔn)方法GB11743-89土壤中放射性核素的γ能譜分析方法GB/T16145-1995生物樣品中放射性核素γ能譜分析方法這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要用于低水平放射性活度和環(huán)境樣品的測(cè)量，對(duì)中高水平活度測(cè)量的一些問題沒有涉及。本標(biāo)準(zhǔn)參考了當(dāng)前國內(nèi)外的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合了我國多年來的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，側(cè)重于中等水平活度的測(cè)量。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用鍺γ譜儀測(cè)量放射性核素活度的方法，包括鍺γ譜儀的刻度和使用、裝置性能檢驗(yàn)、測(cè)量結(jié)果不確定度分析等內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)在編寫過程中

3、參考了IEC1452：1995《核儀表放射性核素γ射線發(fā)射率的測(cè)量鍺譜儀的校準(zhǔn)和使用》，并采用了部分內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B都是標(biāo)準(zhǔn)的附錄。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄C是提示的附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由全國核能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國計(jì)量科學(xué)研究院。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：譚金波、郝潤龍。1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鍺γ譜儀的刻度、性能檢驗(yàn)和用于測(cè)量放射性核素γ射線發(fā)射率或活度的方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于在總計(jì)數(shù)率小于104s－1的情況下，測(cè)量59～2000keVγ射線能量范圍內(nèi)大多數(shù)放射性核素活度為103～106Bq的點(diǎn)源或相應(yīng)的放射性溶液

4、，活度測(cè)量的不確定度為1%～5%（1σ）。2定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。2.1γ射線發(fā)射幾率gamma-rayemissionprobability放射性核素衰變所伴隨發(fā)射特定能量γ射線的幾率，通常以百分?jǐn)?shù)表示。2.2γ射線發(fā)射率gamma-rayemissionrate一個(gè)給定的放射源，在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射特定能量的γ射線數(shù)。γ射線發(fā)射率等于活度乘以γ射線發(fā)射幾率。2.3本底background非起因于待測(cè)物理量的信號(hào)。在γ能譜測(cè)量中，是指除放射源外其它因素，包括探測(cè)器及周圍環(huán)境的放射性和宇宙射線引起的含峰的譜數(shù)據(jù)。2.4連續(xù)譜基底continuumb

5、aseline脈沖幅度分布峰下部分，包括與放射源、探測(cè)器和影響譜的形狀的測(cè)量條件有關(guān)的貢獻(xiàn)。2.5γ射線全能峰效率full-energy-peakefficiencyforgamma-ray對(duì)給定的源-探測(cè)器距離，測(cè)得的能量為E的γ射線全能峰凈面積計(jì)數(shù)與同一時(shí)間間隔內(nèi)放射源發(fā)射該能量γ射線的比值。2.6γ射線總效率totalefficiencyforgamma-ray對(duì)給定的源-探測(cè)器距離，由能量為E的γ射線在整個(gè)能譜上產(chǎn)生的脈沖計(jì)數(shù)與同一時(shí)間間隔內(nèi)放射源發(fā)射該能量γ射線數(shù)的比值。2.7標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)standardizationcoefficien

6、t將測(cè)得的指定核素和指定能量的γ射線峰凈面積計(jì)數(shù)率直接轉(zhuǎn)換成該核素活度的刻度系數(shù)。2.8脈沖堆積pulsepile-up時(shí)間上緊密相聯(lián)但來自獨(dú)立衰變的兩個(gè)相繼脈沖的發(fā)生。測(cè)量系統(tǒng)通常把這兩個(gè)輸入當(dāng)成一個(gè)組合脈沖處理并存儲(chǔ)在一個(gè)與兩個(gè)分量脈沖道址不同的能譜通道中。脈沖堆積是計(jì)數(shù)率平方和放大器脈沖寬度的函數(shù)。2.9符合相加coincidencesumming來自同一次核衰變的兩個(gè)或兩個(gè)以上光子被同時(shí)探測(cè)，但只產(chǎn)生一個(gè)觀測(cè)脈沖。3方法原理通過能量刻度確定γ射線能量和全能峰峰位所在道數(shù)之間的關(guān)系。通過效率刻度建立γ射線全能峰效率隨能量變化的效率曲線。按照

7、γ能譜中γ射線全能峰對(duì)應(yīng)的能量進(jìn)行核素的定性識(shí)別。根據(jù)γ能譜中被測(cè)核素某特征γ射線全能峰凈面積計(jì)數(shù)率和從效率曲線內(nèi)插得到的全能峰效率，可以得到γ射線的發(fā)射率；當(dāng)γ射線的發(fā)射幾率已知時(shí)，便可以得到被測(cè)核素的活度。4儀器設(shè)備4.1鍺γ譜儀由帶低溫恒溫器和前置放大器的鍺半導(dǎo)體探測(cè)器、連續(xù)可調(diào)的高壓電源、線性放大器、多道脈沖幅度分析器（MCA，一般為4096道以上）和譜數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)組成。鍺探測(cè)器的能量分辨率好于2.5keV，相對(duì)效率10%以上（對(duì)60Co1332keVγ射線）；放大器宜配有堆積抑制器，有良好的抗堆積性能；鍺γ譜儀應(yīng)具有自動(dòng)尋峰和分析峰

8、面積的預(yù)處理功能。鍺γ譜儀的各組成單元在根據(jù)儀器說明書進(jìn)行安裝、調(diào)試合格后，在用本標(biāo)準(zhǔn)所述方法進(jìn)行刻度以前應(yīng)把譜儀系統(tǒng)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)