层析γ扫描关键技术研究

层析γ扫描（Tomographic Gamma Scanning-TGS）技术是一种先进的放射性材料无损分析技术，专门用于对密闭容器内放射性核素的定位、识别和定量测量分析，是放射性可回收物及核废物无损测量分析必不可少的一项高新技术。其关键和难点技术是：探测效率刻度技术，透射图像高精度重建技术和发射测量图像快速重建技术。本项目将在前期阶段性研究成果的基础上，进一步从理论、计算机模拟到实验深入系统地探索和研究TGS关键技术。从粒子输运方程出发，结合模拟特卡罗方法，建立普适的TGS测量方程；根据TGS透射测量特点，创建透射图像重建算法；采用随机性和确定性相结合的计算方法，建立发射图像重建算法。突破制约TGS技术发展和应用的瓶颈，研制具有我国自主知识产权的TGS测量分析软件，为我国TGS装置的研制奠定坚实的基础。项目的成功实施，能够解决TGS关键技术，预期可广泛应用于桶装放射性材料的无损测量分析。

本项目在广泛深入研究国内外有关核材料无损分析（Non-Destructive Assay，NDA）的基础上，重点研究了层析扫描（Tomographic Gamma Scanning，TGS）技术，梳理提出TGS的三个关键技术，即，探测效率刻度技术，透射图像高精度重建技术和发射测量图像快速重建技术。针对TGS关键技术，采用理论分析、计算机模拟以及实验研究相结合的方法，建立了探测效率刻度方法，编制了相应的程序，创建了透射图像和发射图像重建算法，在实验室原型TGS装置上实验研究了TGS技术，最后，研制了TGS测量分析程序。计算机模拟和实验研究都表明了方法和结果的正确性和可靠性。本项目的成功实施，有效解决了TGS技术发展的瓶颈问题，预期可广泛应用于密封容器内放射性材料的无损测量分析，在核保障、放射性废物测量、军控核查等领域具有广阔的应用前景。