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利用PGNAA方法对煤质进行检测的MOCA模拟研究

2017-12-21李韶荣马良义吴安琪景士伟

物理实验 2017年11期

庞 敏,李韶荣,马良义,吴安琪,景士伟,b

(1.东北师范大学 a.物理学院,b.物理学国家级实验教学示范中心(东北师范大学),吉林 长春130024)

利用PGNAA方法对煤质进行检测的MOCA模拟研究

庞 敏a,李韶荣a,马良义a,吴安琪a,景士伟a,b

(1.东北师范大学 a.物理学院,b.物理学国家级实验教学示范中心(东北师范大学),吉林 长春130024)

利用MOCA软件模拟利用PGNAA方法对煤质进行检测的过程. 通过改变屏蔽体的厚度,确定最优铅厚为2 cm;改变泥煤、褐煤、烟煤3种煤样的厚度,模拟优化快中子和慢中子比例;通过改变探测器与源之间的距离来确定探测器放置的合适位置. 根据模拟结果优化实验装置设计,为实际检测分析提供参考.

MOCA模拟;PGNAA;γ谱;H峰;C峰;计数

为了实现对煤炭的更合理且有效地利用,必须对煤炭进行分析检测. 传统的化学分析方法耗时较多、采样不具有普遍性,无法满足现代工业需要. 一些传统煤质在线分析检测方法如 X 荧光分析技术和红外分析技术,都存在相应的局限性[1]. 瞬发γ射线中子活化分析(Prompt Gamma Neutron Activation Analysis, PGNAA)技术能够进行非破坏性全元素分析,灵敏度较高,分析速度快,被广泛应用于煤炭工业[2-3].

蒙特卡罗方法是通过一系列随机数跟踪粒子历程完成对粒子输运的模拟[4],目前使用较多的是MCNP4C和MCNP5,这些程序在核物理和粒子运输问题中有较多应用[5-6]. MCNP相比于GEANT4和MORSE等程序,携带了很全面的相关数据库并可以给出相应减小误差的方法. 但其也有不足之处,如收敛速度较慢,运行的时间比较长[7]. 与国际通用的蒙……

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