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低本底γ譜儀的結(jié)果和哪些方面有關(guān)

2025年01月10日 11:22 來源：微影（上海）儀器科技有限公司
　　低本底γ譜儀的結(jié)果受到多種因素的影響，這些因素包括但不限于宇宙射線、氡及其子體、地球天然γ輻射以及建筑材料中核素產(chǎn)生的輻射。以下是對這些影響因素的詳細描述：
　　1. 宇宙射線：宇宙射線是來自外太空的帶電高能次原子粒子，它們會產(chǎn)生二次粒子穿透地球的大氣層和表面。在跨越多個量級的能譜上，宇宙線的全能譜基本服從隨能量單調(diào)下降的冪律分布。宇宙射線作為能量范圍廣、次級電離最多、輻射屏蔽最復(fù)雜的部分，其對本底的貢獻很難計算。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，海平面上空氣中宇宙射線所造成的空氣吸收劑量率為32nGy/h。為了降低宇宙射線的影響，實驗室最好選擇在地下室，利用上層足夠厚的混凝土結(jié)構(gòu)起到屏蔽作用。
　　2. 氡及其子體：氡及其子體普遍存在于土壤、空氣中，是自然界三個天然放射性系(鈾系、錒系和釷系)中的氣態(tài)元素。氡同位素中222Rn和220Rn認為是人類所受天然輻射照射的主要來源。由于實驗室地處地下室，是氡氣容易富集的地方，所以氡及其子體對本底的貢獻不能忽略。然而，通過將取風(fēng)口設(shè)置在地表外1米以上，采集新鮮地表大氣循環(huán)，同時保證實驗室內(nèi)部與實驗室外部地下室存在一個正壓差減少地下室富集的氡進入實驗室，可以大大降低氡及其子體的影響。
　　3. 地球天然γ輻射：地球天然γ輻射主要來源于地球內(nèi)部的天然放射性核素，如鈾系、錒系、釷系和40K等。實驗室所在地地表γ空氣吸收劑量率實測均值(含宇宙射線部分)為86.8nGy/h，如果減去宇宙射線部分，地球天然輻射劑量貢獻約為57.8nGy/h。對于低本底實驗室來說，地球天然γ輻射在一定厚度的混凝土建筑框架下也可以忽略不計。
　　4. 建筑材料中核素產(chǎn)生的輻射：建筑材料中主要放射性核素為40K、226Ra和232Th。普通混凝土中這些核素的含量典型值分別約為590Bq/kg、52Bq/kg、48Bq/kg。即使不考慮宇宙射線和室外地球γ輻射的影響，普通混凝土建筑室內(nèi)空氣吸收劑量率即達到190nGy/h。因此，在低本底實驗室建設(shè)過程中，應(yīng)選擇低本底建材以減少建筑材料本身的影響。
　　低本底γ譜儀的結(jié)果受到多種因素的影響，其中宇宙射線和建筑材料中核素產(chǎn)生的輻射是最主要的兩個因素。為了獲得更準確的測量結(jié)果，需要采取一系列措施來降低這些影響因素的作用。例如，選擇地下室作為實驗室位置以利用上層足夠厚的混凝土結(jié)構(gòu)起到屏蔽作用；采用通風(fēng)換氣等手段降低氡及其子體的影響；選擇低本底建材以減少建筑材料本身的影響等。通過這些措施的實施，可以有效地提高低本底γ譜儀的測量精度和可靠性。

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