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

امروزه در مراکز تحقیقاتی بررسی نمونه های محیطی از نظر پرتوزایی برای تشخیص میزان سلامت محیط زیست مورد توجه قرار گرفته است. برای تعیین مواد پرتوزا و فعالیت آن ها در این نمونه ها نیاز به چشمه های مرجع است. این چشمه ها بسته به نوع نمونه با استانداردهایی تولید می شوند. یکی از ابزارهای اساسی و دقیق در تعیین مواد پرتوزا و فعالیت آن ها به ویژه فعالیت های ضعیف در نمونه های محیطی، آشکارساز hpge می باشد. برای تعیین این مواد پرتوزا و فعالیت آن ها در نمونه های محیطی لازم است ابتدا آشکارساز توسط چشمه های مرجع و استاندارد که هم جنس و هم شکل با نمونه های محیطی و مجهول می باشند، درجه بندی شده و بازده آشکارساز در گستره ی قابل ملاحظه ای از انرژی که مورد نیاز است محاسبه گردد. دقیق ترین روش برای تعیین بازده آشکارساز، اندازه گیری تجربی با استفاده از چشمه های مرجع و استاندارد است. با توجه به زمان بر بودن و در بعضی موارد مشکل بودن این روش، استفاده از روش شبیه سازی برای تخمین بازده آشکارساز که در زمان کم و با دقت خوب همراه است، ارزشمند است. در قسمت اول این پژوهش بازده آشکارساز برای چشمه ی حجیم استاندارد خاکی به دو روش تجربی و شبیه سازی برای بازه ی انرژی kev 121 تا kev 1408 تعیین گردیده است. در محاسبه ی بازده به روش شبیه سازی از کد مونت کارلوی mcnp استفاده شد که نتایج آن سازگاری نسبتاً خوبی با نتایج تجربی داشت. در قسمت دوم با استفاده از این بازده ها و خروجی شبیه سازی و همچنین داده های تجربی، فعالیت یوروپیوم و سزیوم چشمه ی حجیم که براساس آن ها این چشمه استاندارد شده است را توسط چشمه ی نقطه ای یوروپیوم محاسبه و نشان داده شد که می توان از یک چشمه ی نقطه ای نیز برای تعیین فعالیت رادیونوکلئیدهای معلوم با فعالیت نامشخص در نمونه های حجیم محیطی، استفاده کرد.

Efficiency determination of HPGe detector by simulation and experimental methods for solid volume source

Analyzes of environmental samples regarding their radioactivity is of important concern for health purposes. We need standard sources to determine radioactive components and their activities. These sources are usually produced regarding type of the sample. One of the fundamental and precise tools to recognize radioactive materials and their activities is HPGe detector. To reach this goal, the detector needs to be scaled by standard sources with the same shape and the same components with environmental samples. It is also needed to determine the efficiency of the detector in a wide range of energies. The most precise way to determine detector efficiency is by doing experiment using standard sources. Since experimental methods are time consuming and difficult to apply in some cases, it is worth using simulating method which takes a short time and is precise. In the first part of this research the detector efficiency is determined in two different ways: experimental and simulating for energies from 121 keV to 1408 keV for a volume source. In simulating method, the extracted results from the Monte Carlo code MCNPX was in agreement with experimental data. In the second part, the activity of Eu152 and Cs137 of volume source which is standardized by these components was calculated using efficiencies and simulating outputs and experimental data by Eu152 point source and it is shown that it is possible to use a point source to determine the activity of radionuclide with unrecognized activity in volume environmental samples.