Measurements of naturally occurring radionuclides using high resolution gamma spectrometry

Författare:

  • Annika Tovedal
  • Stina Holmgren Rondahl
  • Sofia Jonsson
  • Cecilia Jelinek
  • Petra Lagerkvist

Publiceringsdatum: 2014-10-07

Rapportnummer: FOI-R--3923--SE

Sidor: 40

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • Naturliga radionuklider
  • naturliga sönderfallsserier
  • gammaspektrometri
  • radioaktiv jämvikt

Sammanfattning

Vi har undersökt hur man lämpligen mäter naturligt förekommande radionuklider med gammaspektrometri. Vi valde att studera de radionuklider som förekommer i de naturliga sönderfallsserierna: uran-, aktinium- och toriumserien. Vi har föreslagit vilka av seriernas nuklider som är relevanta att mäta och, bland dem, vilka som är lämpliga att mäta med gammaspektrometri. Vi mätte tolv prover med två olika mätmetoder: en för screening och en för kvantifiering. I screeningmetoden användes proveget 228Ac för internkalibrering. Med en internkalibrering kan metoden även tillämpas på provgeometrier som inte är kalibrerade. Resultaten från screeningmetoden angavs som aktivitetskvoter. Ett fåtal gammalinjer, i huvudsak fria från både interferens och koinsidenssummation (TCS), användes till utvärderingarna i båda metoderna. Kvantifieringsmetodens känslighet jämfördes med två andra mättekniker: ICP-SFMS och alfaspektrometri. Vi har också redogjort matematiskt för dynamiken i de successiva radioaktiva sönderfallen som förekommer i sönderfallsserierna. Dynamiken skapar radioaktiva jämvikter och vi har här presenterat de viktigaste. Vi har även diskuterat hur och varför dessa jämvikter kan brytas under naturliga förhållanden. Utifrån denna dynamik har vi gett rekommendationer för hur man bör sönderfallskorrigera de uppmätta nukliderna.