氙同位素β-γ符合譜解譜中氣體本底扣除方法改進

張新軍 王世聯 賈懷茂 李 奇 石建芳 樊元慶 趙允剛

（禁核試北京國家數據中心和北京放射性核素實驗室 北京 100085）

全面禁止核試驗條約（Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty，CTBT）國際監測系統（International Monitoring System，IMS）放射性核素監測網絡由80個放射性核素臺站和16 個放射性核素實驗室組成［1］，其中40 個核素臺站在條約生效時將同時具備大氣氣溶膠和惰性氣體氙的監測能力。目前，核素臺站安裝的惰性氣體氙監測設備有三種，分別是瑞典的SAUNA系統［2］、法國的SPALAX系統［3］和俄羅斯的 ARIX 系統［4-5］。SAUNA 系統和 ARIX 系統均使用β-γ符合測量技術獲取β-γ符合譜，采用符合凈計數計算法［6-9］計算131Xem、133Xem、133Xe 和135Xe 等 4種氙同位素的活度濃度。本文對符合凈計數計算法解譜過程進行了剖析，針對算法中系統性扣除氣體本底存在的問題，提出了扣除氣體本底的判斷條件并對符合凈計數計算法進行了改進。

1 符合凈計數計算法

β-γ符合測量原理為：將氙樣品充入塑料閃爍體β 探測器中，β 探測器高效率探測β 射線和內轉換電子，NaI（Tl）探測器高效率探測X和γ射線，利用符合技術獲取具有β-γ符合關系的符合能譜，可除掉環境放射性核素發射的無符合關系的本底。因吸附效應，在測量過氙樣品的β 探測器內壁上會殘留少量的氙同位素（稱為“記憶效應”），它按指數衰減規律隨冷卻時間不斷減少，對下一個樣品的測量產生氣體本底干擾。IMS 核素臺站惰性氣體樣品測量前，要測量一定時間的氣體本底，以便在解譜過程中對氣體本底影響進行扣除。

采用符合凈計數計算法分析β-γ 符合譜……