[发明专利]一种通过激发金属粉末直接测量90Sr含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于核辐射探测领域，特别是涉及一种通过激发金属粉末直接测量⁹⁰Sr含量的方法，适用于样品中⁹⁰Sr含量的快速测量分析。

背景技术

⁹⁰Sr是重要的裂变产物，主要由核电站运行、核试验、核废物处理等途径产生，具有亲骨性和高毒性，能够参与机体的新陈代谢，沉积到骨骼中，对人体形成长期内照射损伤。⁹⁰Sr含量的测量在工业、医疗、安全、环保等领域都具有十分重要的意义。

⁹⁰Sr是纯β放射性核素，其子体⁹⁰Y也以β衰变为主(发射强度为99.9％)，β射线最大能量分别为0.546MeV和2.28MeV。目前普遍采用的⁹⁰Sr含量测量方法为放化分析法，即先对样品进行放化分离、提纯，然后采用α/β低本底谱仪、液闪、ICP-MS等仪器测量其β放射性活度来确定样品中⁹⁰Sr含量。

另有文献报道了几种⁹⁰Sr含量的直接测量方法，主要是指利用探测器对未经放化处理的样品进行直接测量，可以分为层叠式闪烁法、塑料闪烁光纤法和轫致辐射法三种。层叠式闪烁法和塑料闪烁光纤法的原理是：先设计具有特殊结构的探测器，然后通过测量⁹⁰Sr的子体⁹⁰Y发射的高能β射线来确定样品中⁹⁰Sr含量。轫致辐射法的原理是：直接利用高纯锗探测器测量⁹⁰Sr的子体⁹⁰Y与土壤介质原子相互作用产生的韧致辐射光子来推算⁹⁰Sr含量。这类方法避免了放化分析流程，能有效缩短测量周期，在大面积污染区大量样品⁹⁰Sr含量测量中得到了应用和发展。

文献对比分析表明，本申请提出了一种通过激发金属粉末直接测量⁹⁰Sr含量的方法。该方法将金属粉末直接加入样品，避免了放化流程，可获得较高的探测效率，实现⁹⁰Sr含量的快速测量。国内外相关领域未发现与该申请方法相同的专利及文献。

发明内容

本发明的目的是：针对大面积放射性污染区大量样品⁹⁰Sr含量的测量问题，建立直接测量放射性污染样品中⁹⁰Sr含量的新方法，简化测量流程，缩短测量时间，实现⁹⁰Sr含量的快速测量。

本发明的技术方案：一种通过激发金属粉末直接测量⁹⁰Sr含量的方法，所述的方法包括下述步骤：

一、γ谱仪能量刻度：选用²⁴¹Am-¹³⁷Cs-⁶⁰Co混合点源，置于高纯锗γ能谱探测器端面上方，进行能谱测量，根据²⁴¹Am59.54keV、¹³⁷Cs661.7keV、⁶⁰Co1332keV三条γ射线所对应的道址，给出能量和道址关系曲线，完成能量刻度；

二、⁹⁰Sr探测效率刻度：将含一定质量的选定金属粉末标准体源置于高纯锗γ能谱探测器端面上方，测量特征X射线的计数率n，标定该方法的探测效率ε＝n/A；

三、样品中⁹⁰Sr含量测量：采集待测区域样品，使用烘干机和粉碎机，将样品在100～110℃下烘干4小时、粉碎，过100目筛后，加入与效率刻度相同质量含量的同种金属粉末，混合均匀后制备待测样品；保持与效率刻度相同的测量几何条件，将待测样品置于γ能谱探测器端面上方，测量其γ能谱；解谱得到特征X射线计数N，根据探测效率可求出样品中的⁹⁰Sr活度A_x＝N(ε·t)。所述的金属粉末为金粉末或银粉末或铅粉末。所述的高纯锗γ能谱探测器为市售产品。