背景:辐射监测是核事故应急的重要内容,监测结果为人员防护、势态研判、后果评价、医学救援等提供重要数据支撑。日常的辐射监测训练对于提高核应急辐射监测能力十分重要,但使用放射源进行训练可能会对人员造成一定的健康危害,或者造成环境放射性污染,因此在训练过程中难以使用真实的放射源。由于缺少真实的辐射环境,辐射监测仪器没有响应,训练效果不够理想。模拟训练系统通过建立虚拟辐射环境和模拟辐射监测仪器,避免了使用真实放射源,解决了安全隐患,并可根据需要设置丰富的训练条件,对提高核应急队伍的训练效果有着重要意义。目的:本文根据核事故应急辐射监测训练需求,开展γ辐射场模拟及其检测方法研究。研制模拟γ放射源,释放出符合γ射线信号特性的模拟信号;根据放射性烟羽扩散规律,结合地理信息系统,建立了大范围辐射场虚拟仿真模型,根据设定的事故场景生成放射性污染虚拟辐射场;研制能检测模拟放射源和大范围放射性污染虚拟辐射场信号的模拟信号检测仪,并仿真模拟辐射监测仪器。研究内容和结果:（1）密封γ放射源辐射场特性及模拟方法研究。分析了密封放射源在小范围空间内的辐射场特性和密封放射源的应用现状,归纳总结了密封放射源检测训练的基本内容和模拟训练需求。根据点源剂量率与距离平方近似成反比的变化关系,对比了多种模拟方法的优缺点,确定了以射频信号模拟γ射线信号,用超宽带测距模拟密封γ放射源辐射场的强度变化,模拟辐射场的信号特征、信号覆盖区域、信号分辨率满足辐射监测训练需求。（2）重大核事故辐射场特性及模拟方法研究。通过对重大核事故辐射场特性和不同类型事故场景的分析,提出了在计算机中搭建大范围辐射场仿真模型的重大核事故辐射场模拟方法。确定了辐射场仿真模型的基本需求,采用了高斯扩散模型,分析了仿真模型中模拟剂量率与源项参数、环境参数、扩散模型等变量之间的关系,推导了模拟剂量率的计算公式,结合GIS信息系统开发了大范围辐射场仿真模型,能够根据不同的事故场景生成大范围放射性污染虚拟辐射场。（3）模拟γ放射源研制。根据密封放射源的辐射场特性和超宽带技术的模拟方法,设计了模拟γ放射源,主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要包括控制电路模块和模拟信号收发模块。控制电路模块采用ARM处理器,负责数据信号的处理,模拟信号收发模块采用DW1000芯片,负责射频模拟信号的收发;开发了模拟γ放射源的控制软件,实现信号的发送、接收等控制。实验测试结果表明,模拟γ放射源的软硬件设计能够满足模拟训练系统需求,模拟信号在300米的区域内可以有效覆盖。（4）模拟γ辐射监测仪器研制。在对密封放射源和大范围辐射场的模拟信号检测方法分析的基础上,设计研制了能够检测两种模拟信号的模拟γ辐射监测仪器。仪器硬件由控制电路模块、模拟信号收发模块、输入输出模块、显示模块、GPS定位模块和无线通信模块组成;以FH40G多功能辐射监测仪主机为模拟对象,设计了模拟γ辐射监测仪器的应用软件程序和仪器外观。实验测试结果表明,模拟γ辐射监测仪器可以在模拟γ放射源和大范围辐射场仿真模型的信号覆盖区域稳定检测模拟辐射场信号,实时响应显示数据,较好的模拟了辐射监测仪器的操作流程和数据响应特点。结论:γ辐射场模拟及其检测方法研究建立了密封源辐射场和重大核事故辐射场的模拟方法,研制了模拟γ辐射监测仪器。针对小范围空间内的密封源辐射场,设计了模拟γ放射源,在一定空间范围内可以稳定持续的释放模拟信号;针对重大核事故辐射场,基于计算机开发了核事故辐射场仿真模型,结合GIS系统可以生成大范围放射性污染虚拟辐射场;以FH40G多功能辐射监测仪主机为仿真对象研制了模拟γ辐射监测仪,能够检测以上两种类型辐射场所产生的模拟信号。测试结果表明以上两种模拟方法能够产生符合真实辐射场特性的模拟辐射场信号,研制的模拟γ辐射监测仪能够在有效区域内实时响应,测试效果达到预期,样机进一步完善后可用于核应急模拟辐射监测训练。