基于137Cs干式储藏源的能谱法剂量测定研究

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干式储藏γ射线源常用来做核探测器标定,γ剂量计校准等工作。但由于干式储藏源自身的结构特点,放射源不仅发射γ射线,还与源后屏蔽材料发生康普顿效应,产生反散射光子。标准的剂量计通常都是通过已知能量的γ射线对剂量计进行校准的,并没有考虑反散射光子的影响。虽然反散射光子能量低于主射线光子,但是反散射光子注量与主射线注量比例并不明确,采用此类型的储藏源校准剂量计,会存在一定的偏差,这对探测器的标定和γ剂量计校准是不利的。通过蒙卡数值模拟及实验测量的方式验证了目前干式储藏源所存在的反散射峰,给出了两种解析测量能谱反散射份额的方法,并对结果进行了分析。蒙卡程序模拟计算结果表明:测量位置从1米至6.8米,在有墙时,反散射能区计数占主射线计数份额最低为9.33%,最高为13.32%;在无墙时,此份额最低为8.82%,最高为9.33%。本文采用了两种方法扣除康普顿坪,从而解析出了测量能谱中的反散射峰。一种是模拟单能光子在HPGe探测器中的康普顿坪,然后利用测量能谱扣除康普顿坪;另一种方法是通过理论推导实验测量能谱中的反散射注量与主射线注量之比,然后按此比例扣除康普顿坪。经对比,采用了后一种方法扣除测量能谱中康普顿坪。利用计算得到的探测器本征效率,结合扣除康普顿坪后的测量能谱可以得到放射源的能注量谱,进而得到6米处反散射注量与主射线注量之比为9.1%。此结果表明实验数据与蒙卡模拟数据吻合较好。利用解出的137Cs能注量谱,结合ICRP 74号报告给出的不同能量外照射光子对皮肤、眼晶体的剂量转换系数,计算出了反散射射线所致剂量与主射线所致剂量的比例。结果表明,利用HPGe探测器所得测量能谱低能部分主要为康普顿坪,反散射所致剂量与主射线所致剂量之比在3%左右,如果需要更高的剂量精度,反散射所致剂量需要加以考虑。
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