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天然放射性场γ能谱的蒙特卡罗模拟

李婧  
【摘要】:本论文来源于国家自然科学基金项目“地空界面氡辐射场及其环境辐射效应研究” (编号40374051)。 本论文论述了自然界中天然γ辐射的来源、地-空界面上天然γ能谱的分布特征和γ光子与物质相互作用的机理;调研了国内外蒙特卡罗研究方法现状;建立了基于蒙特卡罗数值模拟的随机抽样模拟模型;在此基础上,自行采用C++语言编制了γ能谱蒙特卡罗模拟软件。应用自行编制的软件,分别对天然地层(U:3×10~(-6)g/g,Th:10×10~(-6)g/g,K:1.7%)、铀矿地层(U—100×10~(-6)g/g,Th—10×10~(-6)g/g,K—3%)、钍矿地层(地层各模拟核素含量:U—5×10~(-6)g/g,Th—1000×10~(-6)g/g,K—1%)、钾矿地层(地层各模拟核素含量:U—3×10~(-6)g/g,Th—8×10~(-6)g/g,K—10%)等四种天然地质体中9种天然放射性核素共24种能量的天然放射性γ射线的原始谱以及NaI(T1)晶体中的响应γ能谱进行了模拟。结果表明:在地-空界面上出射的γ射线能谱呈连续分布,且连续谱的能量向低能方向汇集,并在0.09—0.095(Mev)间形成峰值,这一特征在NaI(T1)晶体沉积谱中上反映更明显 模拟结果很好的反应了理论谱线分布情况,为天然放射性场γ能谱的分布提供了解释依据也为天然放射性环境的检测与评估提供了一种新的方法。


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