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用D-T中子发生器快速检测土壤中铅含量的方法研究

吴学峰  
【摘要】: 利用自产中子发生器做中子源,采用中子感生瞬发γ射线分析技术,进行土壤中重金属铅含量的快速检测方法研究,可为土壤污染防治工作提供快速有效的监测手段。本论文在详细介绍了中子感生瞬发γ射线分析原理的基础上,为了使研究工作节省时间和更合理的使用实验材料,利用蒙特卡罗方法对实验装置设计和对所测的铅元素特征γ射线峰位进行了模拟。通过MCNP模拟,合理的设计了实验装置,确定了铅元素被中子辐照后产生γ射线的最佳特征峰能量。在对所采集的土壤样品和掺杂不同数量铅粉样品进行反复测试积累大量数据后,用自己编写的计算软件进行回归计算,得出使用14MeV的D-T中子发生器做中子源进行土壤中重金属铅检测的最小检出限,证明了使用中子感生瞬发γ射线法进行土壤中重金属检测是可行的。由于目前只有能够产生108n /s中子的中子发生器,要提高检测精度,可适当提高中子发生器的中子输出,并根据MCNP模拟结果,在装置设计时尽量不用或少用对所测元素特征γ射线峰干扰的物质,使用中子发生器做中子源还可以进行土壤中微量元素检测研究。


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