137csγ能譜的蒙特卡羅模擬

1、137CS Y能譜的蒙特卡羅模擬 能譜的蒙特卡羅模擬李夢(mèng)楠物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2010級(jí)核工程與核技術(shù)專業(yè)摘要： 摘要：利用MCNP5程序模擬了多種情況下137CS的Y能譜，并利用所學(xué)知 識(shí)分析能譜特點(diǎn)及成因。關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：137CS MCNP5 Y射線與物質(zhì)相互作用1.實(shí)驗(yàn)測(cè)定的 實(shí)驗(yàn)測(cè)定的137CS Y能譜 能譜1.1 137CS能譜及特點(diǎn) 能譜及特點(diǎn)137CS是實(shí)驗(yàn)室常用的Y放射源，半衰期約30.17年，衰變產(chǎn)物為137mBa，

2、衰變產(chǎn)生0.662Mev 的 Y 射線。55CS13756Bal37m —-------------------0.6617 11/2-bm決嚴(yán) Ljf-------o 3/2+stable圖1：137CS的衰變綱圖137CS的能譜（采用NaI探測(cè)器）如圖2所示，由于137CS衰變產(chǎn)生的Y射線能量低于電子對(duì) 效應(yīng)發(fā)生的能量下限，因此Y射線與物質(zhì)的相互作用方式主要有光電效應(yīng)和康普頓散射。這 些相互作用反映在能譜上為0.662Mev的全能峰

3、和能量從0~0.481Mev的康普頓坪?？紤]到 實(shí)際探測(cè)過(guò)程中，Y射線與閃爍體周圍的物質(zhì)包括放射源襯底材料及屏蔽材料等發(fā)生康普頓 效應(yīng)時(shí)，反散射光子返回閃爍體，通過(guò)光電效應(yīng)被記錄下來(lái)，同時(shí)根據(jù)入射光子和反散射光 子能量的關(guān)系，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)入射光子能量變化很大時(shí)，反散射光子能量變化不大，總是在 200Kev左右，因此能譜上大約0.2Mev的位置會(huì)出現(xiàn)反散射峰。除此之外，由于衰變產(chǎn)物137Ba 的K層特征X射線的貢獻(xiàn)，在能譜的低能端會(huì)出現(xiàn)32

4、Kev的X射線峰。30.17 a0,6617 MeVyS51%圖3： NaI探測(cè)器的幾何結(jié)構(gòu)2.2.2放射源 放射源137 137CS部分 部分放射源采用點(diǎn)源，能量為0.661661Mev2.2.3其他 其他?采用光子-電子聯(lián)合運(yùn)輸方式；? 能譜采用500道，最高能量1.2Mev；?模擬運(yùn)算107次；? 能譜展寬系數(shù)為 a=0.01688, b=0.06165, c=0.34599。2.3蒙特卡羅模擬的能譜 蒙特卡羅模擬的能譜2.3.1