γ射线能谱测量

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2020-01-20 · 技术研发知识服务融合发展。

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地质样品和环境样品成分十分复杂，反应堆照射后，生成多种核素。必须使用高能量分辨率的半导体探测器的多道γ能谱仪进行测量。

图5-10为反应堆照射后，冷却5d，测得的含金黄铁矿样品部分γ能谱图。图中清晰可见¹⁹⁸Au的γ射线能量峰412keV。

图5-10 含金黄铁矿样品γ射线谱

用仪器中子活化分析测定基性岩、中性岩、酸性岩或碱性岩中轻稀土元素，其相对标准误差要求为±(2%～5%)、重稀土元素为±(5%～7%)。对于超镁铁质岩石，由于其中稀土元素含量很低(<1μg)，而有大量的Fe、Cr、Co和Sc存在，构成了严重干扰，往往采用放射化学组分分离后测量效果较好。

中子照射引起的核反应及核衰变过程中,伴生的特征 X 射线有三组:①母元素俘获中子后产生的内转换,使母元素发射特征 X 射线;②轨道电子俘获使子元素产生特征 X射线;③β衰变之后的内转换,使子元素产生特征X射线。因此,特征X射线测量是仪器中子活化分析的重要组成部分。特别是重叠峰γ射线干扰严重情况下,更显得有用。例如,铌 (Nb)仅有一个稳定同位素⁹³Nb (100%),热中子照射后产生两个同质异能素:⁹⁴Nb^m(T_1/2=6.6min)和⁹⁴Nb(T_1/2=2×10⁴a),后者γ射线871keV峰值很小,如图5 11 所示,铌、锆 (Zr)常在一起,但含量 1μg铌的X射线特征峰 (16.614keV)非常显著,锆不产生X射线,非常有利于测量Nb 的含量。

图5-11 Nb+2γ和γ和X射线(1μgNb+100mgZr)