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伊朗科研团队成功研发双同位素伽马探测器校准源 成本更低且性能可靠
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发布时间：
2025-12-26 00:00
近日，伊朗研究人员通过德黑兰研究反应堆（TRR）开展实验，成功利用天然铕中子辐照技术制备出152Eu和154Eu双同位素校准源，该成果为伽马能谱分析中的HPGe探测器校准提供了更高效、经济的解决方案，相关研究成果已在《放射性同位素》（Radioisotopes）期刊发布。
伽马能谱分析是核物理、辐射工程、环境监测等领域的核心技术，可用于识别和定量检测伽马放射性核素，广泛应用于核安全、工业质量控制、核医学等场景。HPGe探测器因能量分辨率高，能精准解析伽马能谱，是该技术的关键设备，但需依赖标准放射性源进行校准，才能保证测量结果的可靠性。
此次研发的双同位素校准源优势显著：152Eu和154Eu均具有长半衰期（分别为13.5年和8.6年）、光谱纯度高、伽马射线特征清晰等特点，且两者搭配后能量覆盖范围更广——154Eu补充了1MeV以上的高能伽马射线（如1274keV、1596keV），有效减少了校准中的插值误差，解决了传统单一同位素源高能区域覆盖不足的问题。
研究团队采用"模拟+实验"的双重方案优化生产流程：首先利用MCNPX2.6.0蒙特卡罗模拟软件，对反应堆核心结构、中子通量分布及辐照过程进行建模，确定了最优辐照位置（中子通量达1.31×10¹³n/(cm²s)）和参数；随后将1克天然铕样品封装于铝罐中，在该位置辐照2天，经21天冷却后，通过HPGe探测器进行伽马能谱分析。
实验结果显示，模拟预测的同位素活度与实测值吻合度良好（误差在5%以内），制备的双同位素源与波兰POLATOM公司的认证标准源（CRM）相比，探测器效率曲线在全能量范围内高度一致（平均绝对误差仅0.0176%），且未检测到明显放射性杂质（杂质活度占比低于1%），完全满足HPGe探测器校准需求。
值得关注的是，该方案选用天然铕作为原料，相比富集型151Eu和153Eu同位素，具有天然丰度高、成本更低、易获取等优势，大幅降低了标准校准源的制备成本。同时，"模拟优化+实验验证"的研发模式，减少了不必要的实验尝试，为科研反应堆环境下放射性标准源的高效生产提供了可靠范式。
研究人员表示，这款双同位素校准源不仅可独立用于HPGe探测器的能量校准和效率校准，还能适配复杂能谱分析场景，未来有望在核科研、工业检测、环境监测等领域广泛应用，为相关领域的精准测量提供有力支撑。
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