求解航空γ能譜模擬中的深穿透問題

吳和喜　楊秀英　葛良全　劉義保　魏強林　楊 波（東華理工大學 核技術應用教育部工程研究中心　南昌 00）（成都理工大學　成都 60059）（核工業40研究所　沈陽 00）

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求解航空γ能譜模擬中的深穿透問題

吳和喜1，2楊秀英3葛良全2劉義保1魏強林1楊 波1
1（東華理工大學 核技術應用教育部工程研究中心南昌 330013）2（成都理工大學成都 610059）3（核工業240研究所沈陽 110032）

蒙特卡羅（Monte Carlo， MC）模擬方法被廣泛應用于γ能譜分析參數的獲取，但因探測高度較高帶來的深穿透問題限制了其在航空γ能譜中的應用。研究發現，探測器距離地層邊界大于可探測半徑時，MC模擬得到地層上空相同高度所有航空γ能譜儀響應規律均相同。根據這一規律，本文提出一種球殼型地層、航空γ探測器的MC模擬模型，通過對4個航空γ能譜儀刻度模型的模擬發現，MC模擬譜與多次實測平均譜吻合較好。同時利用該模型模擬了芬蘭Vesivehmaa地區4種典型核素于100 m高空的刻度系數，結果顯示模擬值與取樣實測值及Allyson自編軟件模擬值在±20%內符合，證明該模型能很好地應用于航空γ能譜儀地層信息反演計算參數的快速獲取。

航空γ能譜，蒙特卡羅模擬，球殼模型

蒙特卡羅（Monte Carlo， MC）數值模擬方法是國際上公認的解決粒子輸運問題的有效技術，并廣泛應用于輻射監測、核反應堆設計、核技術應用等領域［1-4］。航空γ探測模型如圖1（a）所示，其中：探測器中心離地層表面高度為H，可探測地層半徑為R，地層深度為L。一般航空γ能譜探測時H≈100 m。張慶賢［5］采用MCNP軟件模擬研究發現航空γ能譜儀可探測地層半徑R≈500 m。……