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1、第29卷第2期核電子學與探測技術Vol.29No.22009年3月NuclearElectronics&DetectionTechnologyMar.2009航空伽瑪能譜測量氡校正方法探討張慶賢,葛良全,谷懿,曾國強,王廣西,徐海峰(成都理工大學應用核技術與自動化工程學院610059)摘要:介紹了航空伽瑪能譜測量中三種應用廣泛的大氣氡本底校正方法。對三種方法基本原理做了介紹,分析不同方法的優(yōu)缺點,為航空伽瑪能譜測量系統(tǒng)中大氣氡本底校正方法的選擇提出建議。關鍵詞:航空伽瑪
2、能譜測量;氡本底校正;組分譜;譜線比法;全譜法中圖分類號:TL812+.1文獻標識碼:A文章編號:0258-0934(2009)02-0349-04關鍵性的步驟。1航空伽瑪能譜測量氡校正介紹氡子體鉍-214(氡的第三代子體)的伽瑪射11航空伽瑪能譜測量大氣氡校正的原因線輻射能量占整個鈾系列輻射能量的85%,而航空伽瑪能譜測量的應用研究,在國內已航空伽瑪能譜測量中來自地面鈾的伽瑪射線也成功應用于固體礦產資源勘查、油氣勘查、環(huán)境是鉍-214的伽瑪射線,因此,在航空伽瑪測量調查等方
3、面,世界上處于領先水平。在航空伽中大氣氡能譜譜線形狀和鈾系伽瑪衰變的能譜瑪能譜測量技術及其軟件開發(fā)方面,由于我國譜線大體是一致的,他們的主要伽瑪衰變核素航空伽瑪能譜測量儀器依賴于進口,其測量軟均為B-i214和Pb-214。大氣氡的放射性將對件也是從引進儀器時配套。因此掌握航空伽瑪航空伽瑪能譜測量結果產生干擾。故在實際測能譜測量技術是我國的航空伽瑪能譜測量儀器量中,必須要對大氣氡濃度的影響進行修正。自主研發(fā)的前提。大氣氡的修正技術一直是航空放射性測量航空射線能譜測量數(shù)據處理的常規(guī)方法的熱點與難
4、點問題之一?，F(xiàn)在商品化的航空伽中實際上多道譜包含了附加源的K,U,Th的瑪能譜測量系統(tǒng)中,都帶有該技術,但是限于產含量,源與探測器間隙間的信息以及大氣氡對權的原因,該技術是保密的。實測譜的相對影響的信息。在處理航空射線12氡氣校正方法分類能譜測量數(shù)據時,一些誤差會在連續(xù)的數(shù)據處大氣氡對航空伽瑪能譜測量影響的校正方理過程中增大。所以,適當?shù)谋镜仔拚且粋€法主要分兩大類:(1)儀器硬件實時監(jiān)測氡能譜校正設計上側晶體,并組成單獨譜儀測量道,通過測量氡衰收稿日期:2008-10-22變子體的射線
5、,專門實現(xiàn)對大氣氡的監(jiān)測?；痦椖?本項研究得到國家自然科學基金項目"核地球物理學天然伽瑪場的研究"(項目編號:通過晶體的自吸收原理和儀器刻度來修正大氣40774063)和國家863計劃資源與環(huán)境領域課題(課氡的影響。題編號:2006AA06A207)的資助。(2)利用伽瑪射線全譜測量數(shù)據,根據空氣作者簡介:張慶賢(1981-),男,成都理工大學在讀介質對大地不同能量伽瑪射線衰減不同的特博士研究生,師從葛良全教授,主要從事天然放射性,通過不同能量伽瑪射線特征光電峰面積的性、輻射防護、核測量方面的
6、研究。比值,實現(xiàn)對大氣氡的修正。目前在航空伽瑪349測量系統(tǒng)中應用廣泛的大氣氡校正方法有:譜的關系,各組分譜模擬前需要進行康普頓散射214線比法、全譜法。其中譜線比法經過近幾年的本底的去除。以下以B-i0.609MeV的能量研究,較大地改進了譜線比法,拓展了譜線比法光電峰作為基準峰介紹譜線比法原理。為了簡的應用范圍。化模型,我們只將觀測譜分解為大氣氡和地面2航空伽瑪能譜測量各種氡校正方法放射性核素譜,分別如圖1。理論基礎21儀器硬件大氣氡校正儀器硬件的大氣氡校正最先由Grasty等人(19
7、88)和IAEA報告(1991)作了介紹。該技術主要利用在主探測器上增加一條晶體探測器對大氣氡本底進行實時監(jiān)測。這額外的大氣氡本底晶體放置在主探測器的正上方,下部與主探測器之間填充材料屏蔽地面伽瑪射線。使用這樣的布置,使得這個上部大氣氡校正探測器和下部主探測器有了方向敏感性,從而整個系統(tǒng)能夠區(qū)分大氣氡能譜和陸地伽瑪射線能譜,并分別得到大氣氡能譜和陸地伽瑪射線能譜為圖1陸地伽瑪譜和氡組分譜能窗關系示意圖后續(xù)的測量數(shù)據處理工作做好準備。在測量時如圖所示,我們設定觀測譜、氡能譜、地面只需要將每條Na
8、I晶體探測器的測量譜線減譜低能0.609MeV光電峰峰面積(能窗計數(shù)去上側校正晶體測量的氡譜線及修正上、下晶率)(經過康普頓本底去除,下同)分別為:Lob、體的相互影響即可有效清除大氣氡本底的影Lr、Lg;觀測譜、氡能譜、地面譜上鈾系1.響。76MeV光電峰峰面積(能窗計數(shù)率)分別為:22譜線比法理論基礎Uob、Ur、Ug。則:譜線比法是利用氡能譜與鈾系能譜譜線計Lr=c1UrLg=c2Ug數(shù)率的相對比例模擬推算出大氣氡對航空觀測其中c1為氡能譜低能0.609MeV光電峰譜線計數(shù)率的貢
