放射性核素识别的实验研究(2)
针对核与辐射安全的问题，一方面，需要国家政府加强核材料和核技术的安全保障，尤其是核武器资料和核电站材料，防止落入恐怖分子及其他别有用心的人之手；另一方面，对于工业用源和实验用源等小规模、低剂量的使用情况，也要加强管理，防止意外丢失或失窃等情况发生，避免独立个体辐射伤害事件的发生。
在做好核与辐射材料使用与保管安全工作的同时，探测、报警与识别特殊核材料与高危放射源的非法活动亦是预防与制止核与辐射恐怖事件的关键所在。对诸如火车、地铁、飞机等各交通枢纽等进行实时核安检，有助于防止放射性材料的非法扩散。在当今核化生威胁依然存在的国际形势下，核与辐射预警监测是各比赛场馆及公共交通安保工作的重要内容之一。
在现场核预警监测中，γ谱仪被广泛应用于发现特殊核材料与高危放射源。环境样品测量得到的γ能谱，是低活度的放射性核素与高活度的天然放射性核素叠加在一起的非常复杂的图谱。这些组成复杂的、极弱的γ谱图需要我们重新分析，将干扰项剔除，才能正确地识别出样品中活度较低的特征放射性核素，从而为判断核事件的性质和类型提供可靠的依据[2]。本课题基于γ谱测量实验，分析常用放射性核素的识别问题，使用便携式γ谱仪，旨在研究常用放射性核素的快速识别问题。
1.2 国内外研究现状及分析
IAEA根据核安全的需求发布了一系列的手册，对与核安全有关的辐射监测仪器性能、打击非法贩运等工作进行了规范化的指示，并根据放射源的辐射特性与活度大小、材料形态、辐射实践与使用条件、照射情景和源寿命等综合分析密封放射源的潜在危险并对其进行了分类[5]。IAEA ITDB数据库中近十几年内全球核实的涉及放射源的非法项目按源的同位素分类为:60Co 8%、137Cs 38%、90Sr 7.5%、192Ir 7.5%、226Ra 6%、241Am 15%、239Pu 5%、其他14%[6]。据IAEA统计，每年工业和医学放射源被遗弃、丢失或偷盗事件在全世界存在数百起，且这些源的总数及其用途都不明确[7]。针对这种情况，IAEA与IEC相关国际标准与导则[8-10]等要求：用于涉及核材料与其他放射性物质非法活动探查的γ能谱测量分析仪器必须满足能识别30KeV~3MeV范围内的放射源， 在所有的放射性核素中，至少能识别以下四类核素：
（1） 特种核材料：U (一般指233U，235U)，237 Np，239Pu
（2） 医用放射性核素：18F，67Ga，51Cr，75Se，89Sr，99Mo，99mTc，103Pd，111In，I( 123I，125I，131I) ，153Sm，201Tl，133Xe
（3） 天然放射性核素(NORM)：40K，226Ra，232Th(及其子体)，238U(及其子体)
（4） 工业放射性核素：57Co，60Co，133Ba，137Cs，192Ir，204Tl，226Ra，241Am
γ谱仪经过几十年的发展，已经产生了多种类型的产品，各具特点，可以满足绝大多数的探测要求，其不同之处主要体现在探测器的类型。γ谱仪探测器的性能主要包括能量分辨率、探测效率和环境特性等。全能峰半高宽 (FWHM)与峰位能量的比值既是能量分辨率：
η=FWHM／E×100％
它表示了探测器对具有不同能量射线的分辨能力，是探测器最重要的性能指标之一[11]。能量分辨率与探测器输出信号有关。有用的信号越强，电子干扰越弱，则能量分辨率就越好。探测器得到的谱峰内脉冲净计数与放射源发射的粒子数的比值就是谱仪探测器的探测效率。影响探测效率的最大因素是核素测量中能谱测量时间的长短。环境特性一般是指谱仪探测器受周围环境的影响特性，包括湿度、温度、振动、电磁干扰等。对于手持式测量仪器，环境特性尤为重要。工作温度范围越宽，受湿度影响越小，抗振动能力和电磁干扰能力越强，则环境特性越好。