طراحی آشکارساز آلفا/بتا/گاما همزمان برای اندازه گیری آلودگی سطحی

اندازه گیری آلودگی های سطحی پرتوزا امری لازم و ضروری در تاسیسات هسته ای است. پایش آلودگی های سطح پایین آلفا و بتا با استفاده از آشکارسازهای سبک، دارای سطح بزرگ و با راندمان بالا امکان پذیر می باشد. با توجه به اینکه بسیاری از آشکارسازها به طور همزمان قادر به جداسازی پرتوهای آلفا، بتا و گاما نیستند؛ از میان روش های موجود، استفاده از آشکارساز فوزویچ به منظور آشکارسازی همزمان آلفا/ بتا/ گاما انتخاب شد. با این روش می توان تنها با یک آشکارساز ترکیبی که شامل سه لایه از سوسوزن های مختلف است، به طور همزمان چشمه های آلودگی آلفا/بتا/گاما را بررسی نمود. در اینجا طراحی با استفاده از مواد سوسوزنی zns(ag)، bc400 و nai(tl) به ترتیب به عنوان لایه های اول تا سوم با ضخامت های 0.0025، 1 و 3 سانتیمتر، حساس به اندرکنش با ذرات آلفا، بتا و گاما صورت گرفت. بازدهی مطلق برای هر یک از لایه ها با شرط تعادل بین بازدهی وشمارش های پس زمینه ناشی از تابش های تداخلی چشمه در هر لایه صورت گرفت. بدین ترتیب در انرژی mev 0.1، حداکثر بازدهی مطلق برای ذرات بتا با مقدار 24% و در انرژی mev 2-1 به حداکثر بازدهی مطلق پرتوهای گاما با مقدار تقریبا 16% دست یافتیم.

Conceptual Design and Simulation of Alpha-Beta Detector for Surface Contamination Measurements

The radioactive contamination measurement is essential in nuclear facilities. Monitoring of low level alpha and beta contamination is possible using light detectors high efficiency. Due to the fact that many detectors canchr('39')t simultaneously discriminate alpha, beta and gamma rays; among existing methods, phoswich detectors would be appropriate option to measure different radioactive contaminations. By this method, it is possible to study simultaneously the alpha/beta/gamma contamination sources with a single detector, which consists of three layers of different scintillators. Here, our design using ZnS(Ag), BC400 and NaI(Tl), with thicknesses of 0.0025, 1 and 3 cm, is sensitive to interaction with alpha, beta and gamma particles, respectively. The absolute efficiency for each layer was determined by the tradeoff between the efficiency and background counts due to interference radiation in each layer. Thus, at an energy of 0.1 MeV, the maximum absolute efficiency for beta particles was 24% and 12 MeV at maximum absolute yield of gamma rays with an approximate value of 16%.