Sr的γ能譜分析新方法
【專利摘要】本發(fā)明屬實驗室測量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種90Sr的γ能譜分析新方法。該方法由以下步驟組成：(1)選擇合適厚度的靶材料：所述靶材料為Au或Cu，所述Au可用厚度為0.10-0.12mm，Cu可用厚度為0.01-0.03mm；(2)探測效率刻度：選擇步驟一中的靶材料Au或Cu，置于γ探測器端面上方，利用已知活度的90Sr體源置于靶材料上方進行測量，得到探測效率ε，其數(shù)值為特征X射線能峰計數(shù)率與90Sr標(biāo)準(zhǔn)源活度比值；(3)樣品中90Sr測量分析：將待測的90Sr樣品置于靶材料上方，利用γ探測器測量特征X射線能峰計數(shù)N，計算即可得到樣品中90Sr的活度含量A，A＝N/(ε·t)，其中ε為樣品中90Sr的探測效率，t為測量時間。本發(fā)明主要用于90Sr的γ能譜分析領(lǐng)域。
【專利說明】一種9°Sr的Y能譜分析新方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬實驗室測量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種9°sr的Y能譜分析新方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 9°Sr核素是一種重要的核裂變產(chǎn)物，其產(chǎn)額高、半衰期長，與鈣同屬堿土金屬，在人 體內(nèi)的行徑也與鈣相似，為典型的親骨性核素，具有高毒性。9°Sr被食入、吸入或經(jīng)皮膚及 傷口進入人體內(nèi)，大部分沉積在骨骼中，引起骨骼組織與造血功能的異常，長期效應(yīng)可病變 致癌，因此9°Sr核素在放射衛(wèi)生學(xué)中具有特別重要的意義。環(huán)境中9°Sr主要來源于核工業(yè) 生產(chǎn)、核事故、核武器試驗及核電站運行過程中的廢物排放等人工核活動。其中核武器試驗 造成的環(huán)境放射性污染最為嚴重，分布最廣，在環(huán)境中長期存在。
[0003] 9°Sr(半衰期28. 5年）及其短壽命子體9°Y(半衰期64. 1小時）在P衰變時，無 伴隨的X、Y射線發(fā)射，為純P射線輻射體。對于純P輻射體核素，一般測量其發(fā)射的3 電子或該核素原子核的質(zhì)量數(shù)，因此不能像X、Y射線那樣直接利用Y譜儀進行測量。對 于9°Sr核素來說，分析流程通常是對樣品中的9°Sr進行放射化學(xué)的方法處理后，制作成測量 源，最后利用a/0低本底譜儀、液體閃爍譜儀或者質(zhì)譜儀（如ICP-MS)等設(shè)備進行測量。 一種常用的9°Sr測量方法為切倫科夫計數(shù)法，該方法的原理是：帶電粒子在介質(zhì)中的運動 速度超過光在該介質(zhì)中的傳播速度時，可以觀察到淺藍色的光。在水中，P粒子能量只要 大于260keV，就可以產(chǎn)生切倫科夫輻射，該輻射可以用低本底液體閃爍譜儀進行探測。
[0004] 此外，一些文獻中報道了通過Y譜儀測量P射線穿過物質(zhì)時產(chǎn)生的韌致輻射的 份額來測定9°Sr含量。該方法的原理是9°Sr及其子體9°Y發(fā)射的高能3射線與物質(zhì)相互 作用時產(chǎn)生韌致輻射效應(yīng)，韌致輻射光子相對于P射線有較強的穿透能力，可以利用寬能 型HPGe探測器進行測量。在Y能譜中選擇合適的韌致輻射能區(qū)，扣除本底計數(shù)及其它核 素的干擾計數(shù)，得到韌致輻射產(chǎn)生的凈計數(shù)，由此計算樣品中的9°Sr活度。
[0005] 韌致輻射法提供了一種快速簡便的測量9°Sr的方法，可以應(yīng)用在土壤及水樣中的9°Sr測量工作中，避免了復(fù)雜繁瑣的放化處理流程。但該方法在應(yīng)用中需選擇合適的韌致 輻射能區(qū)，并扣除Y射線造成的康普頓坪對韌致輻射的干擾。由于在Y能譜中，康普頓坪 和韌致輻射譜為連續(xù)變化譜，選擇合適能區(qū)及扣除算法較為復(fù)雜，且誤差較大，尤其是高康 普頓本底干擾對測量很不利，影響了該方法的探測限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于：提出了一種通過測量樣品中9°Sr-9°Y發(fā)射P射線激發(fā)靶材料 產(chǎn)生的特征X射線，得到樣品中9°Sr活度的方法。采用該方法測量樣品中9°Sr活度時，無需 進行放化分析流程，能節(jié)約測量時間及成本，數(shù)據(jù)分析時可直接計算靶材料的特征X射線 能峰凈計數(shù)，而無需人為選定能區(qū)。
[0007] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種9°Sr的Y能譜分析新方 法，該方法由以下步驟組成：（1)選擇合適厚度的靶材料：所述靶材料為Au或Cu,所述Au可 用厚度為o. 10-0. 12mm，Cu可用厚度為0. 01-0. 03mm ; (2)探測效率刻度：選擇步驟一中的 靶材料Au或Cu,置于Y探測器端面上方，利用已知活度的9°Sr體源置于靶材料上方進行 測量，得到探測效率e，其數(shù)值為特征X射線能峰計數(shù)率與9°Sr標(biāo)準(zhǔn)源活度比值；（3)樣品 中9°Sr測量分析：將待測的9°Sr樣品置于靶材料上方，利用Y探測器測量特征X射線能峰 計數(shù)N，計算即可得到樣品中9°Sr的活度含量A，A = W(e *t)，其中e為樣品中9°Sr的 探測效率，t為測量時間。所述靶材料Au最佳厚度為0. Ilmm ;Cu最佳厚度為0. 02mm。
[0008] 本發(fā)明的有益效果：針對目前9°Sr實驗室測量一般采用放化分析流程方法，將樣 品中的9°Sr進行放化的方法處理，制作成測量源后進行測量，所需的工作量大，中間環(huán)節(jié)多 且過程復(fù)雜。本申請發(fā)明的新的9°Sr測量方法，其原理是通過測量樣品中9°Sr-9°Y發(fā)射的 3射線激發(fā)靶材料產(chǎn)生的特征X射線，得到樣品中9°Sr活度。本方法無需進行放化分析流 程，能夠?qū)崿F(xiàn)9°Sr的Y譜儀直接測量，簡化了測量流程，節(jié)約了測量時間及樣品測量成本。

【具體實施方式】
[0009] 實施例1、一種9°Sr的Y能譜分析新方法，該方法由以下步驟組成：
[0010] (1)選擇合適厚度的祀材料：所述祀材料為Au或Cu,所述Au可用厚度為 0? 10-0. 12mm，Cu 可用厚度為 0? 01-0. 03mm ;
[0011] (2)探測效率刻度：選擇步驟一中的靶材料Au或Cu,置于Y探測器端面上方，利 用已知活度的9°Sr體源置于靶材料上方進行測量，得到探測效率e，其數(shù)值為特征X射線 能峰計數(shù)率與9°Sr標(biāo)準(zhǔn)源活度比值；
[0012] (3)樣品中9°Sr測量分析：將待測的9°Sr樣品置于靶材料上方，利用Y探測器測 量特征X射線能峰計數(shù)N，計算即可得到樣品中9°Sr的活度含量A，A = W(e *t)，其中e 為樣品中9°Sr的探測效率，t為測量時間。
[0013] 所述革巴材料Au最佳厚度為0. Ilmm ;Cu最佳厚度為0. 02mm。
[0014] 實際操作中采用下述測量步驟。
[0015] 1、選擇合適厚度的革巴材料
[0016] 考慮入射0射線及特征X射線在物質(zhì)中的衰減，靶材料的厚度及種類對探測效率 有著較大影響，為達到最佳測量效果，需通過理論計算及實驗選擇不同種類的靶材料及其 最佳激發(fā)厚度。
[0017] (1)靶材料選擇根據(jù)不同金屬元素的K系吸收限、發(fā)射K系射線能量、激發(fā)效 率、材料的加工成型難易程度及測量需求等因素綜合考慮，選用常見的幾種純金屬靶材料 Au(金）、Cu(銅）、Rh(銠）、W(鎢）和Mo(鑰）。其部分物理性質(zhì)見表1。表1中Kal為該 種金屬的特征X射線，與其原子序數(shù)有關(guān)；激發(fā)效率為該種元素的K系X射線的激發(fā)效率。
[0018] 表1幾種靶材料的性質(zhì)
[0019]

【權(quán)利要求】
1. 一種9°Sr的Y能譜分析新方法，其特征在于：該方法由以下步驟組成： (1) 選擇合適厚度的祀材料：所述祀材料為Au或Cu，所述Au可用厚度為0. 10-0. 12mm， Cu可用厚度為0? 01-0. 03mm ; (2) 探測效率刻度：選擇步驟一中的靶材料Au或Cu，置于Y探測器端面上方，利用已 知活度的9°Sr體源置于靶材料上方進行測量，得到探測效率e，其數(shù)值為特征X射線能峰 計數(shù)率與9°Sr標(biāo)準(zhǔn)源活度比值； ⑶樣品中9°Sr測量分析：將待測的9°Sr樣品置于靶材料上方，利用Y探測器測量特 征X射線能峰計數(shù)N，計算即可得到樣品中9°Sr的活度含量A，A = W(e *t)，其中e為樣 品中9°Sr的探測效率，t為測量時間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種9°Sr的Y能譜分析新方法，其特征在于：所述靶材料Au 最佳厚度為〇. 11mm ;Cu最佳厚度為0. 02mm。
【文檔編號】G01T1/36GK104391317SQ201410563137
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】殷經(jīng)鵬, 申茂泉, 楊文靜, 成智威, 盛偉, 鐘方平, 馮天成 申請人:中國人民解放軍63653部隊