本發(fā)明屬于材料伽馬射線吸收劑量測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測定玻璃固體化伽馬射線吸收劑量的方法。

背景技術(shù)：

放射性原子核在發(fā)生α衰變、β衰變后產(chǎn)生的新核往往處于高能量級，要向低能級躍遷，輻射出γ光子。原子核衰變和核反應(yīng)均可產(chǎn)生γ射線。其為波長短于0.2埃的電磁波。γ射線的波長比X射線要短，所以γ射線具有比X射線還要強(qiáng)的穿透能力。伽馬射線是頻率高于1.5千億赫茲的電磁波光子。伽馬射線不具有電荷及靜質(zhì)量，故具有較α粒子及β粒子弱之電離能力。

伽馬射線具有極強(qiáng)之穿透能力及帶有高能量。伽馬射線可被高原子數(shù)之原子核吸收，例如鉛或乏鈾。測量方法γ光子不帶電，故不能用磁偏轉(zhuǎn)法測出其能量，但是可以通過NaI或者高純鍺探測其測量其能量。玻璃固化體是未來用于固化高放廢物的材料其成分為硅酸鹽玻璃。在固化過程中輻照損傷會造成固化體材料性質(zhì)改變。

綜上所述，固化體性質(zhì)改變隨著吸收劑量增加而增加，對固化體的吸收劑量進(jìn)行監(jiān)控中，現(xiàn)在沒有測量固化體吸收劑量的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種測定玻璃固體化伽馬射線吸收劑量的方法，旨在解決目前對固化體的吸收劑量進(jìn)行監(jiān)控中，現(xiàn)在還沒有測量固化體吸收劑量的方法測的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種測定玻璃固體化伽馬射線吸收劑量的方法，包括：將樣品用gamma源輻照后，固化體結(jié)構(gòu)中的價鍵被打斷，產(chǎn)生自由電子或稱自由基；

在樣品加一個磁場，樣品中的自由電子在磁場中產(chǎn)生一種與磁場平行和一種與磁場反向的兩種取向；并具有兩個能級差ΔE＝gβH,其中g(shù)是朗得g因子，β是玻爾磁子，H為磁場強(qiáng)度；

在外場中，自由電子處于低能級態(tài)；當(dāng)給樣品微波激發(fā)，并滿足hν＝gβH時，其中h是普朗克常數(shù)，ν是激發(fā)微波的頻率，樣品中的自由電子發(fā)生共振吸收，由低能級躍遷到高能級；此處共振吸收能級差ΔE等于hν微波激發(fā)的能量；

通過制樣測量得到特征譜強(qiáng)度和吸收劑量的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對吸收劑量測量。

進(jìn)一步，該測定玻璃固體化伽馬射線吸收劑量的方法具體包括以下步驟：

步驟一，將樣品用gamma源輻照特定三個劑量，使劑量儀使用范圍足夠廣；

步驟二，通過不斷微調(diào)外加磁場強(qiáng)度，測量不同磁場強(qiáng)度下的吸收系數(shù)，得到固化體的特征譜(EPR譜)；

步驟三，通過峰谷處相減的方式得到不同劑量下固化體的特征峰谷高度差ΔI，圖譜中的最大處峰谷處的高度差標(biāo)記為ΔI；

步驟四，使用線性擬合EPR的高度差ΔI與輻照劑量D，得到吸收劑量與高度差之間關(guān)系式，所述關(guān)系式為：

ΔI＝11980logD-65871；

步驟五，使用EPR測試未知固化體樣品得到特征譜的峰高度；

步驟六，將測得峰谷高度差ΔI代入步驟五得到關(guān)系式中得到樣品的輻照劑量。

進(jìn)一步，步驟一種所述的三個劑量為10³Gy，10⁴Gy，10⁵Gy三個劑量。

進(jìn)一步，步驟四中相減的方式為：峰處Y軸數(shù)值減去谷處Y軸數(shù)值。

本發(fā)明提供的測定玻璃固體化伽馬射線吸收劑量的方法，通過制樣測量可以得到特征譜強(qiáng)度和吸收劑量的函數(shù)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對吸收劑量測量；本發(fā)明的玻璃固化體是一種新材料，使用電子順磁共振的方法可以快速測量玻璃的吸收劑量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的測定玻璃固體化伽馬射線吸收劑量的方法流程圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的典型伽馬射線輻照后固化體樣品的電子順磁共振譜圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的固化體特征高度差ΔI與吸收劑量關(guān)系擬合曲線圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供的測定玻璃固體化伽馬射線吸收劑量的方法，包括：將樣品用gamma源輻照后，固化體結(jié)構(gòu)中的價鍵被打斷，產(chǎn)生自由電子；

在樣品加一個磁場，樣品中的自由電子在磁場中產(chǎn)生一種與磁場平行和一種與磁場反向的兩種取向；并具有兩個能級差ΔE＝gβH,其中g(shù)是朗得g因子，β是玻爾磁子，H為磁場強(qiáng)度；

當(dāng)給樣品微波激發(fā)滿足hν＝gβH時，樣品中的自由電子發(fā)生共振吸收，由低能級躍遷到高能級；

通過制樣測量得到特征譜強(qiáng)度和吸收劑量的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對吸收劑量測量。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的測定玻璃固體化伽馬射線吸收劑量的方法具體包括以下步驟：

S101：將樣品用gamma源輻照特定三個劑量，使劑量儀使用范圍足夠廣，所述的三個劑量為10³Gy，10⁴Gy，10⁵Gy；

S102：通過不斷微調(diào)外加磁場強(qiáng)度，測量不同磁場強(qiáng)度下的吸收系數(shù)，得到固化體的特征譜(EPR譜)；

S103：通過峰谷處相減的方式(峰處Y軸數(shù)值減去谷處Y軸數(shù)值)得到不同劑量下固化體的特征峰高度差ΔI；

S104：使用線性擬合EPR的高度差ΔI與輻照劑量D，得到吸收劑量與高度差之間關(guān)系式，所述關(guān)系式為：ΔI＝11980logD-65871；

S105：使用EPR測試未知固化體樣品得到特征譜的峰高度；

S106：將測得峰谷高度差ΔI代入S104得到關(guān)系式中得到樣品的輻照劑量。

圖譜中的最大處峰谷處的高度差標(biāo)記為ΔI。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的典型伽馬射線輻照后固化體樣品的電子順磁共振譜圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的固化體特征峰谷高度差ΔI與吸收劑量關(guān)系擬合曲線圖。

本發(fā)明提供的測定玻璃固體化伽馬射線吸收劑量的方法，通過制樣測量可以得到特征譜強(qiáng)度和吸收劑量的函數(shù)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對吸收劑量測量；本發(fā)明的玻璃固化體是一種新材料，使用電子順磁共振的方法可以快速測量玻璃的吸收劑量。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。