核武器采用钚或高浓铀两种裂变材料,武器拆卸后对这两种材料的测量是核查技术研究的重点。国内外已对钚材料开展过全面深入的研究,当前,铀部件的测量是核查技术研究的热点与难点问题。其中,浓缩度是铀材料最基本的属性,一直是核查最关注的对象之一；而浓缩铀的年龄可以给出一些历史信息,能够判断该材料是否为指定型号批次的武器,也受到越来越多的关注。通过对核材料的特征Y射线谱进行分析一直是最常用的无损分析方法。这种分析方法中,铀的浓缩度是通过234U、235U、238U三种同位素的活度比关系得到的,而铀年龄是利用子母核的活度比随时间的变化关系确定的。可见,不同核素的活度比测量是浓缩度和年龄分析的关键,而活度比的测量中最大的影响因素就是探测效率比值的确定。为了得到所需射线的探测效率比值,本论文分别采用了绝对效率法和相对效率法两种分析方法。首先采用Geant4程序包开展了铀部件模拟,获得了相应特征射线的绝对探测效率,并结合实测能谱数据给出了浓缩度结果,与参考值符合较好。本论文着重开展了完全基于实验的相对效率分析方法研究。浓缩度测量方面主要基于PC/FRAM软件开展研究,重点对两个自带的铀分析参数"Uhienr.pst"和"Uloenr.pst"进行了细致的研究。最终给出了适用于高浓缩铀部件分析的优化参数,采用此参数分析时无需考虑本底干扰,能够较快的给出可靠的浓缩度结果。本论文还开展了铀部件年龄的测量研究。首先对U-Bi法开展了实验研究,该方法主要利用效率曲线法分析获得所需的活度比信息,结合实验具体情况,分析了这种方法的优缺点。针对U-Bi法中存在相对效率拟合精度差问题,提出了相近效率法的分析思路,选用了227Th和235U这对子母核,并对一4kg的高浓铀部件进行了测量,分析给出的铀年龄结果为50.5年,这与该部件的参考年龄接近。通过本论文的研究,初步解决了铀部件的浓缩度和年龄测量问题。取得的主要成果在于首次提出了一种新的浓缩铀年龄无损测量方法—227Th235U分析方法,该方法只需对230keV-245keV这一很窄的能段进行分析,同时分析选用的特征射线不存在天然本底干扰问题,相对U-Bi法具有快速、准确的优点。