相比于传统的采集样品-实验室分析的γ谱仪测量方法,就地γ能谱测量方法在时间、成本方面具有极大优势。该方法可快速识别放射性核素和探测环境γ辐射剂量水平及其变化,因此被广泛应用于确定地面或空气中的放射性水平、核设施及其附近放射性污染测量以及地质勘探中辐射监测。然而目前国内该技术应用范围较为局限,尚无关于就地γ谱仪测量技术的国家标准。就地γ能谱技术基于Beck等人提出的计算公式将探测效率因子、角响应因子及光子注量率因子等三个刻度因子联系起来,以评估就地γ谱仪的整体灵敏度。目前对就地γ谱仪的刻度研究中,针对土壤中放射性核素对空气中某处产生的γ光子注量率的研究相对较少,一般参考ICRU-53号报告书中的推荐值,而实际测量中土壤的组分、密度、张弛深度与ICRU-53号报告书中的土壤样本可能存在差异。此外,Beck公式仅针对无限大平面放射性土壤源情况,而实际测量时需应对各种相对复杂的地形,这时使用Beck公式处理可能会带来较大偏差。由于蒙特卡罗程序Geant4能够逼真模拟粒子在均匀、非均匀介质中真实的物理过程,且可建立符合实际测量环境的各种几何模型,从而可以处理解析算法无法解决的各种复杂问题,因此本论文着重基于Geant4开展了研究。内容及成果如下:(1)发展了就地HPGe γ谱仪探测效率因子、角响应因子及初级γ光子注量率因子的可靠模拟计算方法。(2)以放射性核素呈面分布、均匀分布的山坡为例,模拟计算并分析了它们在空气中某处产生的初级γ光子注量率。(3)基于最新核评价数据库,开发了就地γ谱仪无源刻度的应用程序。论文研究可为我国建立就地γ谱仪刻度技术规范提供指导。