Материал: Бушуев Методы и приборы измерений ядерных материалов 2011

4. Сохраните изменения в новом файле градуировки с запоминающимся именем.

2.2.2.Градуировка по эффективности

1.Чтобы начать градуировку по эффективности выберите Calibrate→Efficiency и удалите предыдущую градуировку командой Destroy из меню, появляющегося при нажатии левой верхней кнопки окна. При этом градуировка по энергии остается текущей.

2.Выберите первый пик для градуировки с помощью, например, окна Pulse Hate Analysis, стрелок в области Peak и кнопки Info. Убедитесь, что энергия пика появилась в окне энергии окна Calib и нажмите кнопку Calc. Появится окно информации об источнике. Заполните это окно, используя информацию из сертифи-

ката источника. Нажмите кнопку Calculate Efficiency→OK. При этом вычисленное значение эффективности появится в таблице и на графике. Повторите процедуру для всех пиков, которые желаете использовать в возрастающей по энергии последовательности. После обработки всех пиков выберите Polinomial Mode в окне Calibr.

3.Для сохранения таблицы градуировки по эффективности нажмите Save в окне Calibr, дайте имя файлу, нажмите Save и закройте процедуру градуировки.

4.Сохраните полную градуировку (энергия и эффективность) в формате .clb. Этот файл может быть вызван в любой момент для анализа любых образцов, соответствующих градуировочному об-

разцу. Для сохранения выберите Calibrate→Save Calibration→Save→OK, дав файлу запоминающееся имя.

51

2.2.3. Обработка спектра

1. Для определения площади пиков, присутствующих в спектре, откройте диалоговое окно задания параметров анализа

Analize→Settings→Sample Type. Выберите раздел диалога Sample.

2.Нажмите Browse, чтобы выбрать библиотеку нуклидов (Nuclide Library), которая была создана для анализа градуировочного образца. Нажмите Browse, чтобы выбрать Calibration – градуировку, которая была создана в процессе измерений образцового источника. Уберите отметки Internal из окошек для градуировки и библиотеки нуклидов.

3.Выберите Analyze→Entire Spectrum in Memory. В резуль-

тате обработки спектра получите протокол, содержащий исходные параметры и результаты вычислений.

4.Перепишите из протокола площади пиков 152Eu и их погреш-

ность в табл. 1.2. По формуле (1.9) рассчитайте значения εγ и занесите их в табл. 1.2.

3. Определение активности неизвестного источника (из набора ОСГИ)

1. После того, как преподаватель поставит неизвестный источник на детектор, установите время измерения 3 мин. Запустите набор спектров иконкой или командой Acquire→Start после очистки информации, дождитесь окончания и сохраните спектры с данным именем командой File→Save.

2.Опираясь на данные из табл. П1.1, определите, какому радионуклиду принадлежит измеренный спектр.

3.Создайте рабочую библиотеку нуклидов, в которой будут только нуклиды, содержание которых будет оцениваться. Ее создание аналогично созданию библиотеки для градуировки. После наполнения ее нужными нуклидами сохраните ее с уникальным именем при помощи команды Save Library As.

4.Откройте диалоговое окно задания параметров анализа

Analize→Settings→Sample Type. Выберите раздел диалога Sample. 5. Нажмите Browse, чтобы выбрать Nuclide Library, которая была создана для анализа образца. Нажмите Browse, чтобы вы-

52

брать Calibration, которая была создана в процессе измерений образцового источника. Уберите отметки Internal из окошек для градуировки и библиотеки нуклидов.

6.Выберите Analyze→Entire Spectrum in Memory. В резуль-

тате обработки спектров получите протокол, содержащий исходные параметры и результаты вычислений.

7.Полученный результат сравните с паспортными данными на источник.

4. Влияние эффектов самопоглощения гамма-излучения в образцах

Данный эксперимент выполняется в два этапа. На первом по результатам измерения пропускания излучения внешнего источника определяется линейный коэффициент ослабления для энергии 185,7 кэВ в металлическом уране для заданной геометрии. На втором – определяются удельные интенсивности гаммаизлучения нескольких образцов из естественного металлического урана разной толщины с учетом поправки на самопоглощение.

В качестве внешнего источника гамма-излучения с энергией 185,7 кэВ используется двуокись урана с обогащением 90 %, напыленная на алюминиевую подложку диаметром 18 мм.

1.Поместите источник из обогащенного урана на детектор. На-

берите спектр собственного гамма-излучения урана в течение 1÷2 мин. Определите число отсчетов в пике U235 с энергией 185,7 кэВ

(N0) в единицу времени. Результат запишите в табл. 1.3 (здесь и далее результаты измерения представляются с погрешностью).

2.Под источник подложите металлическую урановую фольгу №1. Наберите суммарный спектр от источника и фольги. Результат измерения запишите в таблицу.

3.Уберите источник из обогащенного урана и проведите измерение только с фольгой из естественного урана в течение 2-3 мин. Результат измерения числа отсчетов в пике энергией 185,7 кэВ запишите в табл. 1.3.

4.Повторите измерения с фольгами различной толщины из естественного урана.

53

Таблица 1.3

Результаты измерения числа отсчетов в пике 185,7 кэВ в опытах с внешним источником и урановыми фольгами разной толщины

Постройте график зависимости логарифма пропускания гаммаизлучения источника (см. формулу (1.11)) от толщины подложенных под него фольг. Рассчитайте значение линейного коэффициента ослабления гамма-излучения с энергией 185,7 кэВ в металлическом уране.

Рассчитайте удельную интенсивность гамма-излучения урановых фольг без учета и с учетом поправок на самопоглощение. Результаты запишите в табл. 1.4. Проанализируйте полученные зна-

чения и сделайте вывод о корректности расчета поправокKспi .

Таблица 1.4

Скорость счета в пике 185,7 кэВ, отнесенная на единицу массы урановых фольг без учета и с учетом поправки на самопоглощение

54

Отчет о работе

По результатам, полученным при выполнении работы, составляется краткий отчет, включающий:

1.Заполненные табл. 1.1–1.4.

2.Значение оптимальной длительности переднего фронта импульса (задание 1).

3.Градуировочный график зависимости Еγ(Nкан).

4.Градуировочный график зависимости ПШПВ(Еγ).

5.Градуировочный график зависимости εγ(Еγ), построенный по данным табл. 1.2.

6.График зависимости логарифма пропускания гаммаизлучения источника от толщины подложенных под него фольг.

7.Результаты расчетов линейного коэффициента ослабления гамма-излучения с энергией 185,7 кэВ в металлическом уране.

8.Выводы по результатам, представленным в табл. 1.4.

9.Заключение.

Вопросы к работе 1

1.В результате каких процессов γ-кванты регистрируются в пике полного поглощения?

2.Как изменяется измеренный спектр γ-излучения при увеличении объема Ge-детектора?

3.Зависит ли “мертвое время” измерительной γ- спектрометрической системы от вида исследуемого спектра (от набора пиков)?

4.Как будет отличаться соотношение между пиками 185,7 кэВ

и1001 кэВ в спектрах γ-излучения образцов металлического урана

иUO2 с одинаковыми размерами и обогащением?

5.Почему и как различается энергетическое разрешение Geдетекторов с одинаковой толщиной и разной площадью чувствительной поверхности?

55