滞留物料的定量与三维评估

沉积在处理设施的装备、传输管线与通风系统中的核材料通常称为滞留物料。本工作中，我们提议使用与受检管道同轴的探测器阵列来测量滞留物料。该方法可集成于能够各种曲率表面与管道上爬行的自动化系统，从而实现更快、更易且更准确的滞留物料保障测量。我们首先证明，由于广义几何滞留（GGH）模型引入的沉积几何简化假设，当前滞留物料化验程序可能导致特种核材料质量估计中不可忽略的偏差。新途径通过对探测器阵列响应进行表征并从测得的光输出中解卷积，对内部滞留物料成像。我们的原理实验验证由围绕含两个铯-137（137Cs）源的铝管的三个 NaI(Tl) 探测器组成。我们通过首先使用适应含被测滞留物料物体表面几何的方法计算探测器响应矩阵，推导管内源分布。建立探测器阵列测得计数的矩阵后，我们进而求解逆问题，在响应矩阵空间分辨率内准确确定源位置与活度分布。随后我们开发了所设想实验装置的模拟模型，其准确描述了源在二维下的活度与位置。最后，我们将模型扩展至系统的离散化三维模型，涵盖 36 个探测器。对于四种不同源几何的 3D 模拟，模型在三维中准确定位源位置，而活度的最大相对误差保持在 ±5.32%。