门式辐射探测器增加用于核素识别小型探测器的模拟分析

作者：李自平; 唐文偲; 宗波; 李多宏^*; 陆宏; 鲍家斌; 韩叶良; 李达

来源：世界核地质科学, 2023, 40(01): 106-113.

• 门式辐射探测器
• 核素识别
• 探测器模拟
• 响应阈值

第一代门式辐射探测器（RPM,Radiation Portal Monitors）通常使用大型塑料闪烁体（聚苯乙烯等有机物）作为探测器，用于测量集装箱货物的伽马辐射水平，仅能提供一定辐射水平情况下的报警功能。为加强边境口岸、核材料与核设施出入口及大型公众活动场所出入口放射性物质探测和识别能力，拟利用实验室伽马探测器、放射源、出入口设施等条件，在第一代RPM中增加小型辐射探测器NaI(Tl)或LaBr3(Ce)来实现该功能。在实验之前，通过对探测器建立模型，进行蒙特卡洛模拟计算，从而确定探测器种类、尺寸和位置关系等不同影响因素下的响应阈值。模拟结果表明：LaBr3(Ce)探测器比NaI(Tl)有更好的能量分辨率，可在更低的阈值下开展核素识别。对于长度大于5.08 cm(2英寸)的探测器而言，探测器的输出能谱不再发生明显变化，因此在实际选择时可以选用5.08 cm (2英寸)大小的探测器。另外，还分析了源的不同活度、源与探测器的相对高度、源的移动速度等组合因素对探测器接收到伽马数量的影响。通过上述模拟分析，为下一步探测器的选型与实验测量工作提供了参考依据。