通过结合散射和透射核共振荧光光谱法快速审查特殊核材料
摘要：混入国界的特殊核材料（SNMs）走私正变成核不扩散的严重威胁。本文呈现了一个关于通过结合散射和透射核共振荧光（sNRF和tNRF）光谱迅速探测隐藏的SNMs的可行性研究。在sNRF光谱中，例如$^{235, 238}$U的SNMs会被适当能量的宽带光子束激发并展示出独特的NRF特征。蒙特卡罗模拟表明，当用于探测的探测器阵列具有足够高的能量分辨率时，一维扫描可以实现对隐藏的$^{235, 238}$U的同位素鉴别。在SNMs被相对薄的铁包裹时，模拟结果显示同位素比$^{235}U/^{238}U$与理论值吻合良好。此探测紧接着通过使用窄带光子束进行的tNRF光谱学来获取隐藏的SNMs的断层图像。重建图像清晰地显示了铁杆内部的同位素$^{235}$U的位置。结果表明，与仅使用tNRF光谱学相比，sNRF和tNRF光谱学的检测时间降低一个数量级，并且漏检率为10$^{-3}$。建议的方法还可用于其他SNMs的同位素成像，例如$^{239, 240}$Pu和$^{237}$Np。
作者：Haoyang Lan, Tan Song, Jialin Zhang, Jianliang Zhou, Wen Luo
论文ID：2107.04379
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-08-08