唐新海 顾卫国 杨 桧 王德忠

（上海交通大学 机械与动力工程学院 上海 200240）

在核动力厂的运行过程中，会产生低中水平放射性废物，并被处理成固体桶装废物进行处置。根据我国相关法律和标准，这些废物最终处置前，需对桶内的放射性核素的种类和活度进行测量，以满足分类处置的要求［1］。针对核动力厂产生的低中水平放射性废物桶的测量，普遍采用无损分析技术（Non-Destructive Assay，NDA）中的 γ 扫描技术（Gammaray Scanning）［2］。γ扫描技术主要可以分为分段γ扫描技术（Segmented Gamma Scanning，SGS）和层析γ扫描技术（Tomographic Gamma Scanning，TGS）。SGS 把废物桶沿轴向平均分为数段，假设每一段内的填充物质和放射性核素均匀分布，当测量对象的填充介质或放射性核素不均匀分布时，其测量误差非常大［3］。TGS在此基础上把每一段进一步划分为若干体素，实现了放射性核素活度的三维重建，提高了测量精度，但是TGS在透射测量和发射测量过程中需要获得多个偏心位置的数据，所以测量时间长［4］。

为了均衡γ 扫描技术的测量时间和测量精度，许多改进型技术在SGS 和TGS 的研究基础上被提出。Anh［5］在 SGS 分段的基础上，假设每一段内的放射源以多个环源的形式存在，通过改变探测器与桶中心的距离，获得多个不同位置的计数并重建出每一个环源的活度，但是测量时间是SGS 的数倍。刘诚和钱楠等［6−7］在Anh的基础上，假设每一段内的放射源以一个等效环源的形式存在，通过增加测量一个偏心位置的计数确定等效环源的半径进而求解每一段内的放射性核素活度，这种基于双探测位置的SGS技术（Improved Segmented Gamma Scanning，ISGS）若采用一个HPGe探测器，测量时间是SGS的两倍。……