为提高高纯锗(HPGe)探测器测量低水平放射性核素活度的探测灵敏度,通常将样品置于距探测器较近的位置以提高探测效率,但近距离测量不可避免地会带来较严重的符合相加效应,影响活度测量的准确度。本文利用Geant4对HPGe探测器进行了峰效率模拟,并与混合标准刻度源的实验结果对比,表征了探测器内部几何结构;基于表征的探测器几何结构对探测器总效率进行了模拟,进而从物理机制上计算得到了符合相加效应校正因子,并将其用于全面禁止核试验条约(Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty,CTBT)筹委会临时技术秘书处(Provisional Technical Secretariat,PTS)组织的2021年度放射性核素滤材样品能力验证,符合相加校正后的核素活度与参考值相对偏差小于3%,验证了计算的符合相加校正因子的准确性,解决了实验测量总效率刻度点受限、实验成本高等问题,为准确测量样品中的核素活度奠定了基础。
水下爆炸当量和深度估计是全面禁止核试验条约(CTBT)国际监测系统(IMS)水声监测的一项重要任务。为有效估计海域内爆炸事件的当量和深度,在使用气泡脉动周期半经验公式的基础上,综合利用水下爆炸气泡脉动第一次、第二次周期比值与气泡半径、深度的关系信息,估计了近、远场的水下爆炸当量和深度,对不同当量、爆炸深度的近场水下爆炸分析结果为:100 g TNT、7 m爆炸深度条件下,估计当量均值约118 g、估计深度均值约7.96 m;100 g TNT、25 m爆炸深度条件下,估计当量均值约76 g,估计深度均值约21.4 m;1 kg TNT、50 m爆炸深度条件下,估计当量均值约1.23 kg、估计深度均值约44 m。上述分析结果表明:采用的联合估计方法对深度的估计要比对当量的估计更为准确。进一步分析可知:对于50 m爆炸深度、100 g TNT小当量的爆炸信号来说,该方法未能给出估计结果,这表明该方法估计水下爆炸当量是在爆炸深度上受限的。最后对IMS水声台站记录的远场水下爆炸事件进行了分析,其当量、深度估计结果与参考文献一致,这说明该方法同样适应于对远场爆炸信号的估计。
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