模拟核弹头核查中能谱遮盖技术的概念研究

建立了一套基于局域网的核弹头核查系统.系统的硬件组成为:一台网络服务器、两台个人计算机和一台便携式高纯锗γ谱仪.系统的软件(能谱遮盖软件)包括核查方软件、被核查方软件两个模块,它们都采用交互式人机对话,通过局域网进行通讯.核查中,探测器所采集的高分辨γ射线能谱需要经过被核查方软件的防泄密处理后,才能以遮盖能谱或文字显示方式发送给核查方终端.能谱遮盖的原则是,对核查方要求核查的能段,核查方软件必须提供真实、客观的显示;而对其他能段,可根据被核查方对“敏感信息”的认识,作适当的遮盖处理.文字显示方式则是直截了当地回答核查对象是“铀弹”、“钚弹”或“非核弹”.利用能谱遮盖软件对模拟核弹头进行了类型识别和能谱遮盖实验.实验结果表明,所建立的基于局域网的核弹头核查系统具有识别模拟核弹头类型和在核查中保护敏感信息泄漏的功能,特别值得指出的是,核查结果文字显示方式具有较好的防泄密功能,有助于提高核查可信度.实验同时也暴露了该系统的一些不足点,如系统组件过多,集成度不够;被核查方软件的人机交互对话和核查结果的能谱遮盖显示方式可能降低核查的可信度等等 关键词： 核弹头核查 γ射线能谱 能谱遮盖     

主动法探测炸药成分实验

军控核查中，炸药的探测难度较大。在实验中利用^252Cf中子源辐照不同质量件和不同组合的模拟炸药半球（图1），采用高纯锗γ探测器探测由中子与^1H，^12C，^16O和^14N核素发生（n，γ）俘获反应产生的γ射线来探测炸药成分。     

37Ar测量系统的研制与能谱测量方法研究

建立了移动式³⁷Ar测量系统.采用1 L的正比计数探测器和能谱分析方法对³⁷Ar的测量进行了研究.分析了计数管的坪长、坪斜和本底等特点.结果表明，相比传统的计数方法，采用电子能谱法测量³⁷Ar具有直观、坪长长、坪斜小等优点.相比传统的总计数方法，采用峰本底的方法可以将本底降低约一个量级，从而降低³⁷Ar的探测下限.并研究了工作气体中不同甲烷含量对³⁷Ar的测量能谱和计数管工作电压的影响，结果表明，     

主动法探测炸药的实验

在核弹头核查中非核组件尤其是炸药难以探测。针对炸药的特点，开展了以下工作：(1)从理论上分析了主动法探测炸药的原理，并分析了在实际时影响测量结果的因素(屏蔽体的影响、自然本底的影响和反应截面)。(2)利用^252Cf中子源辐照模拟炸药半球(质量分别为10．4kg和15．8kg)，采用高纯锗γ探测器探测由中子与^1H，^12C，^16O，^14N核素发生俘获反应(n，γ)产生的γ射线。在实验中通过改变模拟炸药的质量、中子源与模拟炸药球心之间的距离和增减中子源和模拟炸药半球之间的慢化剂，进行了多种模型的实验研究。     

^37Ar测量系统的本底降低技术

影响^37Ar测量的放射性本底主要来源于外部γ辐射、屏蔽材料和计数管材料中的放射性、氡气及其子体的放射性，宇宙射线产生的次级γ射线等。考虑本系统的特殊使用要求，综合分析了以上本底对^37Ar测量系统本底的贡献及屏蔽措施，从屏蔽材料的选取，优化结构设计等方面进行改进。     

密封容器中钚材料同位素丰度和年龄的测量

根据相对效率法的原理，利用PC/FRAM分析软件，开展了用高分辨γ谱仪测量密封容器中钚材料的同位素丰度和年龄的实验研究.研究结果表明，同位素丰度和年龄的分析精度随能谱测量精度的提高而提高，如果能谱的测量精度不够，通过PC/FRAM分析得出的钚材料的同位素丰度和年龄有偏低的可能.因此，在能谱测量过程中，建议通过监测某个特征峰的峰面积计数来判定239Pu丰度和年龄的测量精度是否已满足测量要求.Based on the concept of relative detection efficiency, some experiments have been conducted to measure the isotopic abundance and the age of the plutonium material in a sealed container by a high-resolution γ-ray spectrometer. The PC/FRAM software analyzes the spectra. The study shows that the analysis precision of the isotopic abundance and the age will rise as the spectral measurement precision increases, and that If the spectral measurement precision is not enough, the analyzed results by the PC/FRAM software might be lower. Hence, the study suggests that a spectral peak is monitored to show lights on the spectral measurement precision during the process of spectrum acquirement.     

钚部件属性γ射线综合测量原型系统

通过γ射线辐射探测、能谱分析和信息屏障等技术集成，建立了一套可用于核裁军核查的钚部件的钚存在、武器级钚和年龄属性的HAM-1型γ射线综合测量系统.在不泄漏核部件敏感设计信息的前提下，探测核部件是研制HAM-1型γ射线综合测量系统的基本出发点.根据信息屏障的设计要求，选用ARM微处理器作HAM-1的控制中心，自行研发了高分辨γ能谱的解谱分析技术和属性分析技术，编制了HAM-1型γ射线综合测量系统的应用软件，实现了能谱采集、数据分析、结果显示的自动化和核部件敏感设计信息的保护. 关键词： 钚部件 属性测量 信息屏障 γ射线综合测量系统