محاسبه‌ی بازده آشکارساز HPGe به دو روش تجربی و شبیه‌سازی برای چشمه‌ی حجیم خاکی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی اصفهان

2 دانشگاه صنعتی اصفهان

3 دانشگاه صنعتی اصفهان

doi
10.22052/7.3.19
چکیده

امروزه در مراکز تحقیقاتی بررسی نمونه‌های محیطی از نظر پرتوزایی برای تشخیص میزان سلامت محیط زیست مورد توجه قرار گرفته است. برای تعیین مواد پرتوزا و فعالیت آن‌ها در این نمونه‌ها نیاز به چشمه‌های مرجع است. این چشمه‌ها بسته به نوع نمونه با استانداردهایی تولید می‌شوند. یکی از ابزارهای اساسی و دقیق در تعیین مواد پرتوزا و فعالیت آن‌ها به‌ویژه فعالیت‌های ضعیف در نمونه‌های محیطی، آشکارساز HPGe می‌باشد. برای تعیین این مواد پرتوزا و فعالیت آن‌ها در نمونه‌های محیطی لازم است ابتدا آشکارساز توسط چشمه‌های مرجع و استاندارد که هم‌جنس و هم‌شکل با نمونه‌های محیطی و مجهول می‌باشند، درجه‌بندی شده و بازده آشکارساز در گستره‌ی قابل ملاحظه‌ای از انرژی که مورد نیاز است محاسبه گردد. دقیق‌ترین روش برای تعیین بازده آشکارساز، اندازه‌گیری تجربی با استفاده از چشمه‌های مرجع و استاندارد است. با توجه به زمان‌بر بودن و در بعضی موارد مشکل بودن این روش، استفاده از روش شبیه‌سازی برای تخمین بازده آشکارساز که در زمان کم و با دقت خوب همـراه است، ارزشمند است. در قسمت اول این پژوهـش بازده آشکارسـاز برای چشـمه‌ی حجیم استـاندارد خـاکی به دو روش تجـربی و شبیه‌سازی برای بازه‌ی انرژی keV 121 تا keV 1408 تعیین گردیده است. در محاسبه‌ی بازده به روش شبیه‌سازی از کد مونت‌کارلوی MCNP < /span> استفاده شد که نتایج آن سازگاری نسبتاً خوبی با نتایج تجربی داشت. در قسمت دوم با استفاده از این بازده‌ها و خروجی شبیه‌سازی و همچنین داده‌های تجربی، فعالیت یوروپیوم و سزیوم چشمه‌ی حجیم که براساس آن‌ها این چشمه استاندارد شده است را توسط چشمه‌ی نقطه‌ای یوروپیوم محاسبه و نشان داده شد که می‌توان از یک چشمه‌ی نقطه‌ای نیز برای تعیین فعالیت رادیونوکلئیدهای معلوم با فعالیت نامشخص در نمونه‌های حجیم محیطی، استفاده کرد.