一种Pu-242核素相对含量的计算方法
专利汇可以提供一种Pu-242核素相对含量的计算方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于核 辐射 与探测技术领域，涉及一种Pu-242核素相对含量的计算方法。该方法利用γ谱仪测量238Pu、239Pu、240Pu、241Pu的特征γ射线，利用239Pu的特征γ射线，获得不同 能量 γ射线的相对探测效率曲线；根据238Pu、239Pu、240Pu、241Pu的特征γ射线的计数，结合γ射线探测效率随能量的变化，计算238Pu、240Pu、241Pu相对239Pu的含量，然后计算出242Pu相对239Pu的含量。本发明利用现有的探测仪器仪表，解决了无法直接识别242Pu、探测其含量的问题， 算法 中已考虑多种组件、多种堆型的多种辐照历史、各种燃耗深度、各个乏 燃料 冷却时间下的情况，是有效和准确的。计算的242Pu含量的相对误差基本在1％左右，具有很高的 精度 。，下面是一种Pu-242核素相对含量的计算方法专利的具体信息内容。
1.一种Pu-242核素相对含量的计算方法，其特征在于，包括：
利用γ谱仪测量238Pu、239Pu、240Pu、241Pu的特征γ射线，利用239Pu的特征γ射线，获得不同能量γ射线的相对探测效率曲线；
根据238Pu、239Pu、240Pu、241Pu的特征γ射线的计数，结合γ射线探测效率随能量的变化，计算238Pu、240Pu、241Pu相对239Pu的含量，即238Pu/239Pu、240Pu/239Pu、241Pu/239Pu；
根据如下公式计算出242Pu相对239Pu的含量：
y＝a1+a2*x1+a3*x2+a4*x3+a5*x12+a6*x22+a7*x32+a8*x1*x2+a9*x1*x3+a10*x2*x3+
3 3 3 2 2 2 2 2
a11*x1+a12*x2+a13*x3+a14*x1*x2+a15*x1*x3+a16*x2*x1+a17*x2*x3+a18*x3*x1+a19*x32*x2+a20*x1*x2*x3
公式中，
x1为238Pu/239Pu相对含量；
240 239
x2为 Pu/ Pu相对含量；
x3为241Pu/239Pu相对含量；
y为242Pu/239Pu相对含量；
a1～a20为待定系数。
2.如权利要求1所述的Pu-242核素相对含量的计算方法，其特征在于，238Pu、240Pu、241Pu相对239Pu的含量根据如下公式计算：
其中， 为238Pu或240Pu或241Pu相对于239Pu的含量；Ax，k、A239，j分别为238Pu或240Pu或
241Pu的特征γ射线k、239Pu的特征γ射线j的全能峰计数；εj、εk分别为特征γ射线j、k的相对探测效率；px，k、p239，j是238Pu或240Pu或241Pu的特征γ射线k、239Pu的特征γ射线j的强度；λx、λ239是238Pu或240Pu或241Pu、239Pu的衰变常数。
3.如权利要求1所述的Pu-242核素相对含量的计算方法，其特征在于，242Pu相对239Pu含量的计算公式是基于典型核电站，通过汇总不同燃料组件、不同燃耗深度下、不同冷却时间下钚同位素的含量原始数据，统计分析后得到的。
4.如权利要求3所述的Pu-242核素相对含量的计算方法，其特征在于，242Pu相对239Pu含量的计算公式中a1～a20待定系数是基于典型核电站不同燃料组件、不同燃耗深度下、不同冷却时间下钚同位素的含量原始数据，利用LM最小二乘法非线性拟合最优化算法进行拟合计算分析后得到的。
5.如权利要求4所述的Pu-242核素相对含量的计算方法，其特征在于，242Pu相对239Pu含量的计算公式中a1～a20待定系数，根据Pu已知核素相对含量的范围进行分组拟合计算分析得到。
6.如权利要求5所述的Pu-242核素相对含量的计算方法，其特征在于，a1～a20待定系数是根据238Pu/239Pu核素相对含量进行分组拟合计算分析得到。
一种Pu-242核素相对含量的计算方法
技术领域
背景技术
发明内容
x3+a11*x1 +a12*x2+a13*x3+a14*x1 *x2+a15*x1 *x3+a16*x2*x1+a17*x2*x3+a18*x3 *x1+a19*x32*x2+a20*x1*x2*x3
对含量随 Pu/ Pu、 Pu/ Pu、 Pu/ Pu变化的通用计算公式，通过探测 Pu、 Pu、
240Pu、241Pu的特征γ射线，结合通用计算公式，得到242Pu的相对含量。该方法考虑了238Pu/
239Pu、240Pu/239Pu、241Pu/239Pu各个参量之间相互耦合的关系，应用LM(Levenberg-Marquard)最小二乘法非线性拟合最优化算法，收敛快，对冗余的参量不敏感，保证了计算方法的准确性。本发明有效解决了242Pu的特征γ射线与钚的其他同位素的γ射线重叠、难以分辨、无法直接探测的难题。在乏燃料组件的钚浓度测量中，本计算方法具有很好的通用性、适用性、准确性。计算所得242Pu含量的相对误差基本上在1％左右，大部分在1％以下。在钚浓度监测方面，242Pu并没有有效的测量手段，为准确地获得钚各核素的含量，242Pu含量的准确推算是必须的。通过本发明，可以有效、准确地测量出乏燃料中钚各种核素的含量，在乏燃料后处理领域可以有广泛的应用。
附图说明
具体实施方式
下： Pu的特征γ射线129.296keV、203.55keV、332.845keV、375.054keV、413.713keV、
422.598keV和451.481keV的全能峰计数分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6，假如以413.713keV的γ射线的全能峰计数为基准(选取其他全能峰计数也可以，如332.845keV)，利用公式可得到各特征γ射线相对于基准特征γ射线的相对探测效率，相对探测效率仅与γ射线能量有关，与钚核素种类无关，由此可得到相对探测效率随γ射线能量在129～451keV范围内的变化：
λx、λ239是 Pu或 Pu或 Pu、 Pu的衰变常数。
结果的精度，减小误差)，表1分别给出计算公式中的待定系数。该方法根据 Pu/ Pu相对含量的范围进行分组处理，可以进一步提高计算精度，如图3所示。
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