Sr的γ能谱分析新方法
【专利摘要】本发明属实验室测量【技术领域】，特别是涉及一种90Sr的γ能谱分析新方法。该方法由以下步骤组成：(1)选择合适厚度的靶材料：所述靶材料为Au或Cu，所述Au可用厚度为0.10-0.12mm，Cu可用厚度为0.01-0.03mm；(2)探测效率刻度：选择步骤一中的靶材料Au或Cu，置于γ探测器端面上方，利用已知活度的90Sr体源置于靶材料上方进行测量，得到探测效率ε，其数值为特征X射线能峰计数率与90Sr标准源活度比值；(3)样品中90Sr测量分析：将待测的90Sr样品置于靶材料上方，利用γ探测器测量特征X射线能峰计数N，计算即可得到样品中90Sr的活度含量A，A＝N/(ε·t)，其中ε为样品中90Sr的探测效率，t为测量时间。本发明主要用于90Sr的γ能谱分析领域。
【专利说明】一种9°Sr的Y能谱分析新方法
【技术领域】
[0001] 本发明属实验室测量【技术领域】，特别是涉及一种9°sr的Y能谱分析新方法。
【背景技术】
[0002] 9°Sr核素是一种重要的核裂变产物，其产额高、半衰期长，与钙同属碱土金属，在人 体内的行径也与钙相似，为典型的亲骨性核素，具有高毒性。9°Sr被食入、吸入或经皮肤及 伤口进入人体内，大部分沉积在骨骼中，引起骨骼组织与造血功能的异常，长期效应可病变 致癌，因此9°Sr核素在放射卫生学中具有特别重要的意义。环境中9°Sr主要来源于核工业 生产、核事故、核武器试验及核电站运行过程中的废物排放等人工核活动。其中核武器试验 造成的环境放射性污染最为严重，分布最广，在环境中长期存在。
[0003] 9°Sr(半衰期28. 5年）及其短寿命子体9°Y(半衰期64. 1小时）在P衰变时，无 伴随的X、Y射线发射，为纯P射线辐射体。对于纯P辐射体核素，一般测量其发射的3 电子或该核素原子核的质量数，因此不能像X、Y射线那样直接利用Y谱仪进行测量。对 于9°Sr核素来说，分析流程通常是对样品中的9°Sr进行放射化学的方法处理后，制作成测量 源，最后利用a/0低本底谱仪、液体闪烁谱仪或者质谱仪（如ICP-MS)等设备进行测量。 一种常用的9°Sr测量方法为切伦科夫计数法，该方法的原理是：带电粒子在介质中的运动 速度超过光在该介质中的传播速度时，可以观察到浅蓝色的光。在水中，P粒子能量只要 大于260keV，就可以产生切伦科夫辐射，该辐射可以用低本底液体闪烁谱仪进行探测。
[0004] 此外，一些文献中报道了通过Y谱仪测量P射线穿过物质时产生的韧致辐射的 份额来测定9°Sr含量。该方法的原理是9°Sr及其子体9°Y发射的高能3射线与物质相互 作用时产生韧致辐射效应，韧致辐射光子相对于P射线有较强的穿透能力，可以利用宽能 型HPGe探测器进行测量。在Y能谱中选择合适的韧致辐射能区，扣除本底计数及其它核 素的干扰计数，得到韧致辐射产生的净计数，由此计算样品中的9°Sr活度。
[0005] 韧致辐射法提供了一种快速简便的测量9°Sr的方法，可以应用在土壤及水样中的9°Sr测量工作中，避免了复杂繁琐的放化处理流程。但该方法在应用中需选择合适的韧致 辐射能区，并扣除Y射线造成的康普顿坪对韧致辐射的干扰。由于在Y能谱中，康普顿坪 和韧致辐射谱为连续变化谱，选择合适能区及扣除算法较为复杂，且误差较大，尤其是高康 普顿本底干扰对测量很不利，影响了该方法的探测限。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于：提出了一种通过测量样品中9°Sr-9°Y发射P射线激发靶材料 产生的特征X射线，得到样品中9°Sr活度的方法。采用该方法测量样品中9°Sr活度时，无需 进行放化分析流程，能节约测量时间及成本，数据分析时可直接计算靶材料的特征X射线 能峰净计数，而无需人为选定能区。
[0007] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一种9°Sr的Y能谱分析新方 法，该方法由以下步骤组成：（1)选择合适厚度的靶材料：所述靶材料为Au或Cu,所述Au可 用厚度为o. 10-0. 12mm，Cu可用厚度为0. 01-0. 03mm ; (2)探测效率刻度：选择步骤一中的 靶材料Au或Cu,置于Y探测器端面上方，利用已知活度的9°Sr体源置于靶材料上方进行 测量，得到探测效率e，其数值为特征X射线能峰计数率与9°Sr标准源活度比值；（3)样品 中9°Sr测量分析：将待测的9°Sr样品置于靶材料上方，利用Y探测器测量特征X射线能峰 计数N，计算即可得到样品中9°Sr的活度含量A，A = W(e *t)，其中e为样品中9°Sr的 探测效率，t为测量时间。所述靶材料Au最佳厚度为0. Ilmm ;Cu最佳厚度为0. 02mm。
[0008] 本发明的有益效果：针对目前9°Sr实验室测量一般采用放化分析流程方法，将样 品中的9°Sr进行放化的方法处理，制作成测量源后进行测量，所需的工作量大，中间环节多 且过程复杂。本申请发明的新的9°Sr测量方法，其原理是通过测量样品中9°Sr-9°Y发射的 3射线激发靶材料产生的特征X射线，得到样品中9°Sr活度。本方法无需进行放化分析流 程，能够实现9°Sr的Y谱仪直接测量，简化了测量流程，节约了测量时间及样品测量成本。
【具体实施方式】
[0009] 实施例1、一种9°Sr的Y能谱分析新方法，该方法由以下步骤组成：
[0010] (1)选择合适厚度的祀材料：所述祀材料为Au或Cu,所述Au可用厚度为 0? 10-0. 12mm，Cu 可用厚度为 0? 01-0. 03mm ;
[0011] (2)探测效率刻度：选择步骤一中的靶材料Au或Cu,置于Y探测器端面上方，利 用已知活度的9°Sr体源置于靶材料上方进行测量，得到探测效率e，其数值为特征X射线 能峰计数率与9°Sr标准源活度比值；
[0012] (3)样品中9°Sr测量分析：将待测的9°Sr样品置于靶材料上方，利用Y探测器测 量特征X射线能峰计数N，计算即可得到样品中9°Sr的活度含量A，A = W(e *t)，其中e 为样品中9°Sr的探测效率，t为测量时间。
[0013] 所述革巴材料Au最佳厚度为0. Ilmm ;Cu最佳厚度为0. 02mm。
[0014] 实际操作中采用下述测量步骤。
[0015] 1、选择合适厚度的革巴材料
[0016] 考虑入射0射线及特征X射线在物质中的衰减，靶材料的厚度及种类对探测效率 有着较大影响，为达到最佳测量效果，需通过理论计算及实验选择不同种类的靶材料及其 最佳激发厚度。
[0017] (1)靶材料选择根据不同金属元素的K系吸收限、发射K系射线能量、激发效 率、材料的加工成型难易程度及测量需求等因素综合考虑，选用常见的几种纯金属靶材料 Au(金）、Cu(铜）、Rh(铑）、W(钨）和Mo(钥）。其部分物理性质见表1。表1中Kal为该 种金属的特征X射线，与其原子序数有关；激发效率为该种元素的K系X射线的激发效率。
[0018] 表1几种靶材料的性质
[0019]
【权利要求】
1. 一种9°Sr的Y能谱分析新方法，其特征在于：该方法由以下步骤组成： (1) 选择合适厚度的祀材料：所述祀材料为Au或Cu，所述Au可用厚度为0. 10-0. 12mm， Cu可用厚度为0? 01-0. 03mm ; (2) 探测效率刻度：选择步骤一中的靶材料Au或Cu，置于Y探测器端面上方，利用已 知活度的9°Sr体源置于靶材料上方进行测量，得到探测效率e，其数值为特征X射线能峰 计数率与9°Sr标准源活度比值； ⑶样品中9°Sr测量分析：将待测的9°Sr样品置于靶材料上方，利用Y探测器测量特 征X射线能峰计数N，计算即可得到样品中9°Sr的活度含量A，A = W(e *t)，其中e为样 品中9°Sr的探测效率，t为测量时间。
2. 根据权利要求1所述的一种9°Sr的Y能谱分析新方法，其特征在于：所述靶材料Au 最佳厚度为〇. 11mm ;Cu最佳厚度为0. 02mm。
【文档编号】G01T1/36GK104391317SQ201410563137
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】殷经鹏, 申茂泉, 杨文静, 成智威, 盛伟, 钟方平, 冯天成 申请人:中国人民解放军63653部队