基于最小二乘法的航空γ能譜解析

吳和喜 葛良全 羅耀耀 劉義保 余 飛

1（東華理工大學(xué) 核技術(shù)應(yīng)用教育部工程研究中心 南昌 330013）2（東華理工大學(xué) 核科學(xué)與工程學(xué)院 南昌 330013）3（成都理工大學(xué) 成都 610059）

基于最小二乘法的航空γ能譜解析

吳和喜1,2,3葛良全3羅耀耀3劉義保1,2余 飛2

1（東華理工大學(xué) 核技術(shù)應(yīng)用教育部工程研究中心 南昌 330013）2（東華理工大學(xué) 核科學(xué)與工程學(xué)院 南昌 330013）3（成都理工大學(xué) 成都 610059）

在天然輻射環(huán)境下，無(wú)法找到僅含單一天然放射性系列的近似無(wú)限大地層用于獲取航空γ譜儀的響應(yīng)譜，這是導(dǎo)致無(wú)法利用最小二乘法解析航空γ能譜的關(guān)鍵問(wèn)題所在。本文基于介質(zhì)互換原理、地層模塊化與分能區(qū)多次模擬的思想，通過(guò)構(gòu)建Monte Carlo組合模型，從而獲得了含不同放射性物質(zhì)的任意形狀地層上空航空γ譜儀的響應(yīng)譜。依據(jù)航空γ能譜測(cè)點(diǎn)上γ輻射來(lái)源與石家莊動(dòng)態(tài)帶分析，建立了一套可靠的最小二乘法航空γ能譜解析模型。通過(guò)對(duì)野外10 km測(cè)線分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)貙雍看笥?×10-6時(shí)，該方法與標(biāo)準(zhǔn)方法分析結(jié)果相當(dāng)。同時(shí)該方法為人工放射性核素響應(yīng)譜的剝離提供參考。

航空γ譜儀，Monte Carlo模擬，最小二乘法

1976年，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(International Atomic Energy Agency, IAEA)將逆矩陣法作為航空γ能譜分析地表層天然放射性核素的標(biāo)準(zhǔn)方法[1]，該方法的核心思想[2]為：在扣除其它因素（宇宙射線、飛行器與攜帶的儀器設(shè)備和大氣氡）的影響后，天然γ輻射環(huán)境下航空γ能譜某一道區(qū)內(nèi)的計(jì)數(shù)為地表層平衡235U&238U（含量比按天然組成）系、平衡釷系和40K對(duì)該道區(qū)的貢獻(xiàn)之和。……