[發明專利]一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算方法及系統

在審

• 申請號: 202310005624.1
• 申請日: 2023-01-04
• 公開（公告）號: CN116148913A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 聶瑞;謝鋒;王彧;李紅;曹建主;董玉杰;張作義
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167;G01T1/178
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算方法，其特征在于，包括步驟：

獲取選定核素的源峰探測效率；

獲取選定核素的本底計數；

計算選定核素的最小可探測活度濃度；

根據選定核素的最小可探測活度濃度，形成擬合公式，以計算同一核能體系中其他核素的最小可探測活度濃度。

2.如權利要求1所述的一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算方法，其特征在于：

所述擬合公式為：lgMDAC＝C-lgP；

其中，MDAC為放射性核素的最小可探測活度濃度，C為擬合參數，為常數，P為對應核素特征γ射線發射分支比。

3.如權利要求1所述的一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算方法，其特征在于：

所述擬合公式為：MDAC×P＝H(E)＝x×E^y+z；

其中，MDAC為放射性核素的最小可探測活度濃度，E為對應核素特征γ射線的能量，x、y、z為擬合參數，P為對應核素特征γ射線發射分支比。

4.如權利要求1所述的一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算方法，其特征在于，所述獲取選定核素的源峰探測效率還包括步驟：

構建核探測系統模型；

通過核探測系統模型模擬計算源峰探測效率。

5.如權利要求4所述的一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算方法，其特征在于：

所述構建核探測系統模型包括設置探測器和粒子源項、定義感興趣的粒子與物質的相互作用過程、執行事件初始化并對感興趣的信息進行統計和輸出。

6.如權利要求4所述的一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算方法，其特征在于：

所述核探測系統模型模擬計算時，探測器的探測效率模擬計算采用單能γ射線模擬。

7.如權利要求1所述的一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算方法，其特征在于，所述獲取選定核素的本底計數還包括步驟：

模擬原始本底能量沉積譜；

獲取高斯展寬系數并進行能譜展寬；

統計感興趣區域的計數。

8.如權利要求7任一項所述的一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算方法，其特征在于：

所述模擬原始本底能量沉積譜的過程中，選取對核能體系放射性有主要貢獻的放射性核素的特征γ射線進行模擬。

9.如權利要求7任一項所述的一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算方法，其特征在于：

獲取高斯展寬系數時，利用MCNP展寬模型獲取高斯展寬系數，即，使用探測器對多γ發射源發射的γ射線進行探測，獲取至少三個γ射線全能峰的數據，對全能峰進行擬合并進行道址的能量刻度，最終獲得不同γ射線能量峰的半高全寬；

然后，將不同能量的γ射線所對應的半高全寬代入MCNP展寬模型公式中，求解高斯展寬系數：

式中：a、b、c為高斯展寬系數；FWHM為全能峰的半高全寬，E_s為對應全能峰峰值處的γ射線能量；

最后根據公式：

將原始本底能量沉積譜轉化為展寬能譜，其中，E′為經展寬后的能量；ξ為隨機數，范圍為0-1。

10.一種放射性核素最小可探測活度濃度的測算系統，其特征在于，包括：

源峰探測效率模塊，用于獲取選定核素的源峰探測效率；

本底計數模塊，用于獲取選定核素的本底計數；

最小可探測活度濃度計算模塊，用于計算選定核素的最小可探測活度濃度；

擬合模塊，用于根據選定核素的最小可探測活度濃度，形成擬合公式，以計算同一核能體系中其他核素的最小可探測活度濃度。