مطالعه‌ی خودجذبی نمونه‌های محیطی در طیف‌نمایی گاما

آشکارساز hpge دانشگاه اصفهان به کمک کد محاسباتی mcnp شبیه‌سازی و تابع پاسخ آن تعیین شد. سپس برنامه‌ی شبیه‌سازی شده برای چشمه‌‌های حجمی مارینلی با ترکیب‌ها و چگالی‌های مختلف (z=10-90, ρ=0.8-2 g/cm3) اجرا شد. هم‌چنین طیف‌نمایی با آشکارساز مذکور، در آزمایشگاه برای نمونه‌های حجمی مارینلی با درصدهای خودجذبی متفاوت به انجام رسید. سپس با جمع‌آوری و مقایسه‌ی نتایج، چگونگی اثرات چگالی و ترکیب نمونه‌ها بر میزان خودجذبی در طیف‌های گاما، برای چشمه‌های مارینلی بحث و بررسی و برای هر دو حالت تجربی و شبیه‌سازی، نمودار سطح بازده برحسب انرژی پرتو گاما و چگالی نمونه رسم شد. با مقایسه‌ی نتایج تجربی و شبیه‌سازی توانمندی روش شبیه‌سازی برای محاسبه‌ی بازده برحسب دو پارامتر انرژی و چگالی تایید شد. این روند می‌تواند برای تولید منحنی بازده مناسب، برای هر چگالی نمونه به کار برده شده و سبب کاهش تعداد استاندارد مورد نیاز در آزمایشگاه و هزینه‌های مربوطه شود. علاوه بر آن مشاهد شد که در مساله‌ی خودجذبی، چگالی نسبت به نوع ترکیب، اثر بیش‌تری دارد و بر خودجذبی کل گستره‌ی ‌انرژی مورد مطالعه تاثیرگذار است، در حالی که تاثیر نوع ترکیب، تنها در گستره‌ی انرژی‌های کم‌تر از kev400 است.

Study of SelfAbsorption in GammaRay Spectroscopy of Environmental Samples

HPGe detector has been simulated by using MCNP code, and the detector response has been determined. Monte Carlo simulations have been performed for different elemental composition and density as environmental Marinelli samples (z=10-90, ρ=0.8-2 g/cm3). Likewise, more experiments were carried out in the laboratory scale using five samples with different selfabsorption albeit with the same detector described previously. The effects of source elemental composition and density on the selfabsorption in gammaray spectroscopy of environmental Marinelli samples are discussed. For both cases of experimental and simulated studies a surface plot of the efficiency vs gammaray energy and sample density has been calculated for the said detector. By comparing the results upon applying, two methods show that the simulation method has been successful leading to efficiency as a function of both gammaray energy and sample density. The same surface can be used to derive an efficiency curve for any sample density within the calibrated range of densities. Also, it is possible to use this threedimensional curve to reduce the number of calibration standards of different required densities, where it leads to reducing the laboratory operating costs. The results showed that the sample density was more important than the composition in selfabsorption problem. In addition, the effects of the sample density on selfabsorption in all range of the energy under the study are visible, but the chemical composition effects appear only for the E