一种宽能伽马射线标准面源及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种宽能伽马射线标准面源及其制备方法，以解决现有的放射源存在的使用年限短，或者因放射源分布不均匀和自吸收不易准确标定等因素不能满足高精度测量的技术问题。具体包括放射源载体、密封壳体和密封盖；所述放射源载体平铺于密封壳体内底部，其上附着放射性核素为

【技术实现步骤摘要】
一种宽能伽马射线标准面源及其制备方法


[0001]本专利技术涉及伽马射线标准面源，具体涉及一种宽能伽马射线标准面源及其制备方法。

技术介绍

[0002]众所周知，核数据测量中涉及到的伽马射线能量高达2000～3000keV，如
138
Xe的高能伽马为1768.26keV，
88
Kr的高能伽马为2392.11keV，因此必须对能谱测量设备的高能区进行效率标定后，才能在测量中获得准确的数据。对于实验室传统的能谱测量探测器，通常采用
152
Eu、
24
Na和
57
Co等核素制备能够覆盖较宽能量范围的标准源，来进行能量和效率标定。但是这种方式存在以下两个问题：(1)虽然
152
Eu的半衰期较长，能够长期使用，但其伽马射线能量范围较窄，最高能量仅为1408.08keV；(2)
24
Na和
57
Co这两个核素虽然具有能够覆盖至2754keV的伽马射线，但是它们的半衰期都比较短，每次进行标定时都要重新生产制备
24
Na和
57
Co，过程繁琐，效率低下，成本高，特别是在使用者自身没有生产设施的条件下，工作十分被动。另外，即使
152
Eu半衰期达到12.7年，由其制作的标准源的使用年限也仅为10年～20年，这对于实验室长期使用的标准来说是不利的。
[0003]目前，有文献报道其他关于1500keV以上能量的伽马射线探测效率的实验标定方法，主要两种：一种是基于瞬发高能伽马射线的标定方法；另一种是基于天然放射系瞬态平衡后子体核素的高能伽马射线标定高能区伽马射线效率的标定方法。2005年，李德红等以
66
Ga作为过渡，采用
37
Cl(n,γ)反应中的高能瞬发伽马标定了探测器在516keV～7414keV能区的探测效率，但在高能区拟合值与实测值偏差普遍大于5％，且该方法需要中子源才能完成标定工作，成本很高；且
66
Ga的半衰期也仅为9.4h，所以上述方法无法满足实验室的长期使用。2006年，有研究人员通过选择分析纯氧化铝(Al2O3)为模拟基质，配比长寿命核素
226
Ra制备了一种标准固体体源，由于添加的
226
Ra太少，仅能作为低能区伽马射线的标定源。2017年，有研究人员基于
226
Ra和
232
Th土壤，利用
226
Ra的子体
214
Bi和
232
Th的子体
208
Tl制备了含有高能伽马射线(2448keV和2614keV)的标准固体体源，完成了探测器高能伽马射线效率标定，并用于压水堆一回路水样的监测中。上述两种方法均采用了体源模式，存在混合不均匀性以及由此引起的自吸收不确定性，因标准源自身形状引起的不确定度较大，不适合实验室高精度测量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种宽能伽马射线标准面源及其制备方法，以解决现有的放射源存在的使用年限短，或者因放射源分布不均匀和自吸收不易准确标定等因素不能满足高精度测量等技术问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种宽能伽马射线标准面源，其特殊之处在于：包括放射源载体、密封壳体和密封盖；
[0006]所述密封壳体为圆桶状；
[0007]所述放射源载体平铺于密封壳体内底部，其上附着放射性核素为
226
Ra；所述
226
Ra的活度大于或等于5
×
104Bq；
[0008]所述密封盖盖装在密封壳体内，且盖压在放射源载体上，密封盖周边与密封壳体之间的缝隙采用密封胶密封，使得放射源载体被密封在密封壳体与密封盖之间。
[0009]进一步地，所述放射源载体采用滤纸制成，其厚度小于0.5毫米，直径为10
‑
70毫米。
[0010]进一步地，所述密封盖包括圆锥台状的盖体以及圆柱状的盖把；
[0011]所述盖体的大端与放射源载体接触，小端与盖把同轴连接。
[0012]进一步地，所述放射源载体以及密封壳体底部的总厚度小于或等于2mm。
[0013]同时，本专利技术还提供了一种宽能伽马射线标准面源的制备方法，用于制备上述的宽能伽马射线标准面源，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0014]步骤1、按照设计要求制备一个形状为圆桶状的密封壳体以及一个密封盖；
[0015]步骤2、将放射源载体平铺于密封壳体内底部；
[0016]步骤3、按照预定量在放射源载体上滴入含有
226
Ra核素的溶液；
[0017]步骤4、将密封壳体置于通风处，使含有
226
Ra核素的溶液阴干并附着于放射源载体上；
[0018]步骤5、将密封盖插入密封壳体内，直至密封盖紧贴放射源载体；
[0019]步骤6、在密封壳体与密封盖之间的缝隙中涂覆密封胶，从而将放射源载体密封在密封壳体与密封盖之间，待密封胶固化，得到宽能伽马射线标准面源，完成制备。
[0020]进一步地，步骤3具体为：
[0021]在放射源载体上平均划分多个方格，采用移液管按照预定量在各个方格内平均滴入含有
226
Ra核素的溶液。
[0022]进一步地，还包括以下检验步骤：
[0023]步骤7、将制备好的宽能伽马射线标准面源静置第一预设时间；
[0024]步骤8、将所述宽能伽马射线标准面源放置于能谱测量设备的测量位上开始测量，设定每次测量持续时间长度为第二预设时间，测量次数至少6次，得到测量数据；
[0025]步骤9、对比测量数据的标准偏差与预设数据偏差基准值；
[0026]若测量数据的标准偏差小于或等于预设数据偏差基准值，则该宽能伽马射线标准面源合格；
[0027]若测量数据的标准偏差大于预设数据偏差基准值，则该宽能伽马射线标准面源不合格，返回步骤1重新制备。
[0028]进一步地，步骤7中，所述第一预设时间为至少30天；
[0029]步骤8中，所述第二预设时间为1～5天。
[0030]进一步地，步骤8中，所述能谱测量设备相对于宽能伽马射线标准面源的立体角小于0.5sr。
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032]1、本专利技术中，由于
226
Ra的半衰期为1.6
×
103年，本专利技术采用
226
Ra制备的伽马标准面源，可以一次制备长期使用，显著提高了工作效率；
[0033]2、本专利技术中采用
226
Ra核素，
226
Ra与其衰变后子体平衡后，发射的伽马射线能量范
围广，覆盖范围为53.23keV～2447.7keV，显著提高了高能伽马射线能量刻度，能够普遍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽能伽马射线标准面源，其特征在于：包括放射源载体(1)、密封壳体(2)和密封盖(3)；所述密封壳体(2)为圆桶状；所述放射源载体(1)平铺于密封壳体(2)内底部，其上附着放射性核素为
226
Ra；所述
226
Ra的活度大于或等于5
×
104Bq；所述密封盖(3)盖装在密封壳体(2)内，且盖压在放射源载体(1)上，密封盖(3)周边与密封壳体(2)之间的缝隙采用密封胶(4)密封，使得放射源载体(1)被密封在密封壳体(2)与密封盖(3)之间。2.根据权利要求1所述的宽能伽马射线标准面源，其特征在于：所述放射源载体(1)采用滤纸制成，其厚度小于0.5毫米，直径为10
‑
70毫米。3.根据权利要求1或2所述的宽能伽马射线标准面源，其特征在于：所述密封盖(3)包括圆锥台状的盖体(31)以及圆柱状的盖把(32)；所述盖体(31)的大端与放射源载体(1)接触，小端与盖把(32)同轴连接。4.根据权利要求3所述的宽能伽马射线标准面源，其特征在于：所述放射源载体(1)以及密封壳体(2)底部的总厚度小于或等于2mm。5.一种宽能伽马射线标准面源的制备方法，用于制备权利要求1
‑
4任意所述的宽能伽马射线标准面源，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、按照设计要求制备一个形状为圆桶状的密封壳体(2)以及一个密封盖(3)；步骤2、将放射源载体(1)平铺于密封壳体(2)内底部；步骤3、按照预定量在放射源载体(1)上滴入含有
226
Ra核素的溶液；步骤4、将密封壳体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪松，康泰，余功硕，席瑞阳，郭思琪，徐江，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：