武秀峰，张利峰，马俊平，罗志福

(中国原子能科学研究院 同位素研究所，北京 102413)



放射性核素电离空气电子离子对产生率计算

武秀峰，张利峰，马俊平，罗志福

(中国原子能科学研究院 同位素研究所，北京 102413)

α衰变核素和β衰变核素发射的射线具有电离空气能力而被广泛应用于工业生产中。为研究α或β衰变核素对空气电离能力的大小，本研究采用蒙特卡洛方法模拟理想放射源发出带电粒子在空气中的能量沉积，并结合空气电离理论，计算放射源表面不同距离处电子离子对产生率。利用此计算方法，研究放射源形状、粒子能量、活度和粒子能量分布对电子离子对产生率的影响。结果表明，放射源表面空气中电子离子对产生率的大小主要受放射源活度的影响，而粒子能量及能谱分布等主要影响电离空气范围及电子离子对产生率衰减速率； 3.7×106Bq/cm2的α放射源最大电子离子对产生率可达1011～1012cm-3·s-1量级， 3.7×106Bq/cm2的β放射源最大电子离子对产生率可达109～1010cm-3·s-1量级。研究结果可提供数据支持，为新的放射性同位素应用技术开发提供理论指导。

放射性核素；电离空气；电子离子对产生率；蒙特卡罗方法

α衰变核素和β衰变核素发射出的射线具有电离能力，广泛应用于工业生产中，如静电消除器、离子感烟探头、电子捕获鉴定器、放射性避雷针等[1]。通常利用α或β核素电离空气产生电子离子对，电子和离子在迁移过程中转移电荷达到预期目的。主要应用的核素有210Po、238Pu、241Am、3H、147Pm、85Kr、63Ni、90Sr等。放射性静……