ارزیابی محاسباتی پرتودهی یوروپیم طبیعی جهت مقیاس‌بندی آشکارساز HPGe با استفاده از نرم افزار MATLAB

نویسندگان

1 پژوهشکده راکتور و ایمنی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه قم، قم، ایران

3 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای. پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای. تهران. ایران

4 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه قم، قم، ایران

doi
10.22052/rsm.2024.255163.1073
چکیده

به منظور طیف‌سنجی گاما جهت شناسایی نمونه‌ها با ترکیب ناشناخته، ابتدا باید مقیاس‌بندی انرژی آن با استفاده از چشمه­ مشخص کالیبره گردد. هسته‌های پرتوزا گسیل‌کننده پرتوهای گاما با انرژی‌های مشخص در مقیاس‌بندی آشکارساز HPGe برای طیف‌سنجی گاما مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این میان هسته‌های پرتوزا یوروپیم-152 و یوروپیم-154 به‌دلیل داشتن ویژگی‌هایی همچون گستره‌ی انرژی مناسب و نیمه عمر طولانی، می‌توانند به‌عنوان گزینه‌ مناسبی برای مقیاس‌بندی انرژی آشکارساز HPGe مورد استفاده قرار گیرند. این هسته‌های پرتوزا را می‌توان از روش مستقیم با پرتودهی یوروپیم طبیعی تولید کرد. به‌منظور جلوگیری از آلودگی محیط زیست، انتشار مواد پرتوزا و همچنین کاهش هزینه‌های مصرفی، قبل از پرتودهی نمونه و تولید، فرایند بهینه سازی و ارزیابی محصولات تولیدی محتمل، صورت می­گیرد تا خروجی با بهترین بازده و عملکرد به‌دست آید. بدین منظور در این مطالعه به محاسبه نظری از طریق حل معادلات دیفرانسیلی زنجیره‌های واپاشی یوروپیم طبیعی با استفاده از نرم افزار متلب پرداخته شد. در این مطالعه مقدار فعالیت‌ محصولات اصلی و ناخالصی‌های تولید شده ناشی از پرتودهی 1 میلی‌گرم یوروپیم طبیعی برای مدت زمان پرتودهی 7 روز و خنک‌سازی 30 روز، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که درصد ناخالصی‌های تولیدشده نسبت به محصولات اصلی در پایان فرایند خنک‌سازی در حدود 1 درصد است که مقدار ناچیز و قابل چشم‌پوشی است.