地表附近宇宙射线中子测量土壤含水量刻度函数研究

作者：李会; 侯英伟; 李德源

来源：节水灌溉, 2020, (10): 71-75.

• 宇宙射线中子
• 蒙特卡洛模拟
• 土壤含水量
• 刻度函数

为解决地表附近宇宙射线中子测量土壤含水量刻度函数研究中基于MCNP和URANOS的计算模型存在的中子源位置和能谱设置不准确问题,提出利用Geant4中宇宙射线粒子输运程序PLANETOCOSMICS分别计算不同条件下宇宙射线中子能谱并分析差异,由此获得合理的中子源入射高度和能谱,从而建立新的计算模型。结果表明:(1)模型中宇宙射线中子源需要设置在海拔600 m以上;(2)通过对比分析背散射中子能谱和10-8～10-4 MeV能量区间的刻度函数,表明Geant4模型计算结果优于URANOS和MCNP结果;(3)地表2 m高度处,10-6～10-2 MeV能量区间的中子计数对土壤含水量的灵敏响应优于10-8～10-4 MeV能量区间。因此,利用Geant4计算模型计算获得的10-6～10-2 MeV能量区间的刻度函数适合用于宇宙射线中子实时测量土壤含水量。

• 单位
  哈尔滨工程大学; 中国辐射防护研究院