申请/专利权人：衡阳师范学院

申请日：2024-02-27

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN118169730A

主分类号：G01T1/16

分类号：G01T1/16;G01T1/167;G01T1/36

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.11#公开

摘要：一种利用伽马谱仪快速测量土壤Ra‑226活度的方法，包括对伽马谱仪的本底计数进行测量，对1764keV特征峰的全能峰峰面积计数。选择待测量土壤样品，剔除碎石，进行烘烤粉碎研磨并密封四个小时。采用伽马谱仪对密封四小时后的土壤样品进行测量，对测量结果1764keV特征峰的全能峰峰面积进行计数，开始测量间隔为24个小时，连续测量五天，得到五次测量计数结果，每一次测量结束后进行峰位校正。根据测量结果1764keV特征峰的全能峰峰面积计数与伽马谱仪本底全能峰峰面积计数推导出Ra‑226活度的计算式，将不同时刻的测量值进行非线性数据拟合，代入到计算式中得到土壤样品Ra‑226活度值。本发明的方法逻辑简单，操作性强，使用方便，大大缩短了了检测周期，具有实际的市场应用价值。

主权项：1.一种利用伽马谱仪快速测量土壤Ra-226活度的方法，其特征是：包括如下步骤，步骤A，对伽马谱仪的本底计数进行测量，测量计数时间为T，对1764keV特征峰的全能峰峰面积计数，本底计数记为：；步骤B，选择待测量土壤样品，剔除土壤样品中的碎石，放入烤箱设置100℃～150℃烘干6小时以上至恒重，粉碎研磨至60目过筛；选择与刻度谱仪的体标准源相同形状和体积的马克杯，称量过筛样品放入马克杯，将样品密封四个小时；当整个衰变系列达到长期平衡，此时各个放射体的活度彼此相等，即： 1其中，、、、、分别是母体Ra-226及其子体Rn-222、Po-218、Pb-214、Bi-214的衰变常数；、、、、分别是达到长期平衡时母体Ra-226及其子体Rn-222、Po-218、Pb-214、Bi-214的原子数；τ是表示整个衰变系列到长期平衡时，即至少大于7个Rn-222的半衰期；步骤C，采用伽马谱仪对密封四小时后的土壤样品进行测量，对测量结果1764keV特征峰的全能峰峰面积进行计数，开始测量的间隔为24个小时，连续测量五天，得到五次测量计数结果，每一次测量结束后进行峰位校正，测量计数记为：，其中t是测量时间，测量开始即t=0时，氡及其子体满足以下关系： 2测量开始后马克杯中Bi-214的原子数由以下方程进行求解： 3 4 5 6 7其中，、、、、分别是t时刻母体Ra-226及其子体Rn-222、Po-218、Pb-214、Bi-214的原子数；是土壤样品在测量开始时的镭活度，由于镭的半衰期太长，在观察时间内看不出镭的变化，认定该镭活度为一个常数，联立上述方程求解得到t时刻Bi-214的原子数为： 8步骤D，由测量计数结果计算土壤Ra-226活度：由土壤样品测量得到的1764keV特征峰的全能峰峰面积计数与伽马能谱仪本底计数1764keV特征峰的全能峰峰面积计数得到1764keV特征峰的全能峰峰面积净计数的表达为： 9则第次测量一个计数时间T内核素Bi-214的1764keV特征峰的全能峰峰面积净计数表达式为： 10其中，T是样品计数时间，与本底测量时间相等；是测量次数；是每次测量的间隔时间；是伽马能谱仪对不同光子能量的绝对探测效率；是核素Bi-214的1764keV特征峰对应伽马射线的分支比（15.4±2）%；是样品第次测量时一个计数时间内马克杯中核素Bi-214原子数的平均值，近似为第次测量一个计数时间的中点值，即： 11把公式11代入公式10，得到： 12把公式8代入公式12，并简化得到： 13其中，；从而得到计算Ra-226活度的表达为： 14将五天测量得到的的测量值，使用数据处理软件进行非线性数据拟合，拟合方程为公式（13），从而得到参数a和b的数值，代入到公式（14）中得到该土壤样品Ra-226活度的计算值。

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