دانلود مقاله افزایش قدرت تفکیک انرژی آشکارسازهای مانیتورینگ ذرات آلفا دهنده هوا برای اندازه گیری عناصر آلفازای مصنوعی

word قابل ویرایش
8 صفحه
21700 تومان


مقدمه

برای کاهش اثرات مداخله کننده های طبیعی در اندازه گیری پرتوزایی آلفا ، روش های گوناگونی پیشنهاد و اجرا شده است. روش هایی که که اخیرا در بعضی از سیستم های جدید در پیش گرفته شده است مبتنی بر افزایش قدرت تفکیک آشکارسازها ی آلفا در محیط خارج از خلا ء و در شراط نرمال در فشار یک اتمسفر است. یکی از این روش ها ، استفاده از یک موازی کننده (collimator) در مسیر رسیدن ذرات آلفا به آشکارساز سیلیکونی ) pipe detector) است. هر چند که این روش باعث کاهش راندمان آشکارسازی می شود ولی قدرت تفکیک آشکارساز افزایش قابل ملاحظه ای می یابد. بیش از 50 درصد از پرتو گیری بشر بر روی زمین ناشی از فعالیت رادن طبیعی موجود در هوا و دختران بتازا و آلفا زای آن (214po:7,7 Mev , 212po:8,9 Mev , 218po:6,0 Mev) است از طرفی انرژی ذرات آلفای گسیل شده از مهمترین ذرات آلفازای مصنوعی یعنی 241Am ، 239 pu ، 233u ، به ترتیب 5,5 Mev ، 5,2 Mev و 4,8 Mev است. [1 ] بنابراین پهن شدگی ناشی از عناصر آلفا زای طبیعی مانع از آشکارسازی هسته های آلفازای مصنوعی توسط آشکارساز سیلیکونی می شود. در این تحقیق سعی شده است تداخل ناشی از گستردگی طیف آلفای حاصل از عناصر آلفازای طبیعی به حداقل ممکن کاهش داده شود.

-1 روش کار

آشکارسازی که در این تحقیق استفاده شده است، از نوع ultra CAM Ortec با مساحت موثر 900mm2 می باشد. این نوع آشکارسازهای سیلیکونی برای شمارش و اسپکتروسکوپی ذرات آلفا روی فیلتر توسط پایش پیوسته هوا بکاربرده می شود. مطابق شکل [ 2 ] 1- 1یک عدد موازی ساز از جنس آلومینیوم طراحی شده است.

61


شکل 1-1 .شماتیک روش اندازه گیری ذرات آلفا در فشار هوای محیط ، سمت چپ بدون استفاده از کلیماتور و و سمت راست با بکارگیری آن[ 2 ]

این کلیماتور دارای ضخامت b=5, 80 mm است. قطر حفرها (شش ضلعی) 3,43 mm و ضخامت دیوار ها از محدوده ی 120-180 میکرون می باشد.این جزئیات در شکل 1-2 نشان داده شده است.


شکل . 1- 2 هندسه ساده یک سلول کلیماتور

طیف سنجی آلفا با قراردادن کلیماتور در جلوی آشکارساز و بدون استفاده از آن انجام شد. ابتدا کلیماتور در مقابل آشکارساز نیمه هادی بدون فاصله قرار داده شد. پیشرفت قابل توجهی در قدرت تفکیک با وجود کلیماتور بدست آمد، اما در مورد بهره ی آشکارسازی بدلیل حذف پرتوهای پراکنده شده که به دیواره برخورد کرده کاهش می یابد. مطابق شکل 1-2 ذرات پراکنده ورودی با زاویه ی وکوچکتر از آن که از سطح مشخصی گسیل می شوند و در دیواره ی سلول کلیماتور جذب نشده اند، به سطح آشکارساز خواهند رسید ولی ذراتی با زاویه ی بیشتر از آن در برخورد با دیواره ی کلیماتور جذب خواهند شد. در نتیجه این دو دسته از ذرات یعنی ذراتی با زاویه ی کمتر از بتا که خارج از سطح مشخص گسیل شده اندو ذراتی با زاویه ی بزرگتر از بتا که هر دو در دیواره ی سلول جذب می شوند منجر به کاهش راندمان می شوند. برای بهبود راندمان لازم است که قطر سلول ها بزرگتر درنظر گرفته شود، تا آن دسته از ذراتی که با زاویه ی کمتر از بتا وارد می شوند و به دیواره برخورد می کنند نیز به سطح آشکارساز برسند، به این ترتیب از سهم پرتو هایی که به واسطه جذب در دیواره کلیماتور منجر به کاهش راندمان می شوند کاسته خواهد شد.

در شکل 1-3 تأثیر این روش در افزایش قدرت تفکیک به خوبی مشخص شده است که البته با کاهش راندمان توام است.


62

شکل 1-4 .قله های مربوط به دختران رادن حاصل از چشمه Rn-190 شکل .1-3 افزایش قدرت تفکیک با استفاده از کلیماتور

در شکل 1-4 می توان اثر این روش در جداسازی قله های مربوط به دختران رادن حاصل از چشمه Rn-190 رابه خوبی مشاهده کرد.
همچنین در شکل 1-5 نیز تأثیر کلیماتور بر طیف جمع آوری شده در حین عبور هوا از فیلتر و انباشته شدن ذرات معلق بر روی آن مشاهده می شود. به خوبی دیده می شود که در شکل 1-4 در ناحیه ی مربوط به دختران تورون هیچ اثری از روی هم افتادگی پالسها به چشم نمیخورد، زیرا تنها از چشمه رادن استفاده شده بود . در حالیکه در شکل 1-5 دختران تورون موجود در هوا به خوبی تشکیل یک قله در انتهای سمت راست طیف را داده اند.


شکل 1-5 تاثیر آشکارساز بر طیف جمع آوری شده در حین عبور هوا از فیلتر و انباشته شدن ذرات معلق بر روی آن را نشان می دهد.

برای مقایسه کیفی اثر کلیماتور بر روی طیف جمع آوری شده از فیلتر ، دو طیف که مدت زمان هر دوی آنها 8 است در شکل 1-6 آورده شده است.

شکل . 1- 6 مقایسه کیفی اثر کلیماتور بر روی طیف جمع آوری شده از فیلتر

-2 نتایج و محاسبات

63

علیرغم کاهش راندمان در استفاده از کلیماتور زمانی که قدرت تفکیک انرژی اهمیت داشته باشد استفاده از آن بدرستی توصیه شده است. بازده آشکارساز با استفاده از یک چشمه استاندارد (0,09µCi ) 241Am در حدود 28/8 درصد اندازه گیری شد و در صورتی که تنها ناحیه 3MeV تا 5/5MeV در اندازه گیری لحاظ شود، راندمان برای آشکارساز تقریبا معادل 27/1 درصد محاسبه می شود. دراین حالت مساحت سطح زیر پیک در حدود 270600 شمارش در زمان 300 ثانیه میباشد.


شکل-2-1 تعیین راندمان مجموعه آشکارساز برای ذرات آلفا در ناحیه 3 تا 5/5 مگاالکترون ولت (سمت چپ با استفاده از کولیماتور)

در صورتی که ازکولیماتور استفاده شود مجموع سطح زیر پیک در مدت 300 ثانیه به حدود 18500 شمارش کاهش میابد که بیانگر راندمانی در حدود 1/85 در صد میباشد.

در شکل 2-2 .با استفاده از نرم افزار aptec قدرت تفکیک انرژی ( FWHM) بر حسب درصد برای چشمه Am-241 در دو حالت بدون کلیماتور و با بکارگیری آن محاسبه و درج شده است. استفاده از کلیماتور قدرت تفکیک انرژی را حدود چهار برابر بهتر می کند


شکل . 2- 2 قدرت تفکیک انرژی برای Am241

برای کاهش تداخل ناشی از عناصر آلفازای طبیعی همانگونه که در شکل 2 - 2 مشاهده می شود. قدرت تفکیک انرژی برای po-214 (7,7Mev) و((po218 6 Mev به ترتیب 2,53 و1,79 درصد محاسبه شده است.این میزان قدرت تفکیک با توجه به اینکه در ناحیه 5,5- 3 Mev طیف آلفا تداخل بسیار اندکی بوجود می آورد،لذا امکان آشکارسازی عناصر آلفازای طبیعی را به شدت بهبود می بخشد. [ 3 ]

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 21700 تومان در 8 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع

مقاله در مورد عناصر تشکیل دهنده جرم - تفکیک جرائم

word قابل ویرایش
31 صفحه
18700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
عناصر تشکيل دهنده جرم -تفکيک جرائممقدمه: قانون اساسي جمهوري اسلامي ايران در اصول مختلف خود مالكيت مشروع را محترم شمرده است براساس اصل 46 ق ا. هركسي مالك حاصل كسب و كار مشروع خويش است و هيچ كس نمي تواند به عنوان مالكيت نسبت به كسب و كار خود امكان كسب و كار را از ديگري سلب كند. ماده 47 ق ا. مالكيت شخصي كه از را ...

دانلود مقاله بررسی اندازه گیری 226Ra به روش رسوب گیری و سیستم اسپکترومتری آلفا

word قابل ویرایش
5 صفحه
21700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
مقدمه:عنصر پرتوزای 226Ra و 224Ra بترتیب از زنجیره های پرتوزای 228U و 232Thبوده و هر دو ساطع کننده پرتوهای آلفا می باشند. اگر چه این دو عنصر پرتوزا بطور مستقیم باعث افزایش پرتوهای گاما در زمینه محیطی نمی شوند، ولی بدلیل خواص شیمیایی مشابه با کلسیم توسط گیاهان ازخاک جذب شده و از طریق زنجیره مواد غذایی وارد بدن ...

دانلود مقاله طراحی و ساخت کانال اندازه گیری قدرت در راکتور تحقیقاتی تهران

word قابل ویرایش
6 صفحه
21700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته فیزیک
1 مقدمههر راکتوری در اثرحرارت تولید شدهی ناشی از شکافت هستهای تولید توان حرارتی1 مینماید.[1] اما اندازه-گیری مقدار این توان حرارتی روش مناسبی برای تشخیص میزان تغییرات در سطح توان نوترونی بمنظور کنترل رآکتور نیست چراکه مانیتورینگ آن نمیتواند نمایانگر تغییرات لحظهای توان نوترونی درون رآکتور باشد. برای کنترل شار ...

دانلود مقاله تحلیل عناصر موجود در ذرات معلق هوای دو شهرستان ک رمانشاه و همدان به روش فعال سازی نوترونی و جذب اتمی و تاثیر فضای سبز بر میزان غلظت ریزگردها

word قابل ویرایش
6 صفحه
21700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
مقدمه:در بررسی آلاینده های هوا میتوان به روش فعالسازی نوترونی اشاره کرد. قدمت استفاده از روش آنالیز به وسیله فعالسازی نوترونی دستگاهی، در جهان به بیش از 60 سال میرسد. اندازهگیریهای ذرات معلق هوای شهر تهران توسط معطر در سال [1] 1982 و کار سهرابپور که در سال 1992 در کنفرانس بین المللی کاربردهای مهندسی مکانیک ار ...

دانلود فایل پاورپوینت روشهای اندازه گیری و تعیین مقدار کروم شش ظرفیتی در نمونه های هوا

PowerPoint قابل ویرایش
35 صفحه
23700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ---- اسلاید 1 : استفاده از چه روش هايي مجاز است؟ در 95 درصد نمونه ها ، نتايج تنها 25 درصد با مقدار واقعي تفاوت داشته باشند. اسلاید 2 : روش هاي اندازه گيري NIOSH 7600 7604 7605 7703 9101 OSHA Id-215(V2) W-4001 اسلاید 3 : —نمونه برداري —نگهداري —پيش آماده سازي( ...

مقاله معرفی ستاپ اندازه گیری و تست آشکارسازهای امواج میلیمتری و تراهرتز

word قابل ویرایش
22 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
معرفی ستاپ اندازه گیری و تست آشکارسازهای امواج میلیمتری و تراهرتز چکیده محدوده فرکانسی گیگاهرتز و تراهرتز، به لحاظ محدودیتهای تکنولوژیکی تابهحال کمتر مورد توجه واقع شده و نیاز به فراهم آوردن تجهیزات تست و اندازهگیری آشکارسازهای این حوزه از مباحث موردتوجه و مهم میباشد. در این مقاله قصد داریم مروری بر انواع ا ...

مقاله آشکارساز و تصحیح کننده داده های نامناسب در تخمین حالت سیستم های قدرت با بکارگیری شبکه های عصبی مصنوعی RBF

word قابل ویرایش
10 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** آشکارساز و تصحیح کننده داده های نامناسب در تخمین حالت سیستم های قدرت با بکارگیری شبکه های عصبی مصنوعی RBF چکیده در این مقاله آشکارسازی اندازه گیریهای نامناسب و تصحیح و جایگزینی آنها با مقادیر مناسب در سیستم های قدرت با بکارگیری شبکه های ع ...

مقاله استخراج نقشه تخریب ساختمان ها پس از زلزله برمبنای ترکیب تصاویر ماهوارهای با قدرت تفکیک بالا و نقشه های شهری

word قابل ویرایش
12 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
استخراج نقشه تخریب ساختمان ها پس از زلزله برمبناي ترکیب تصاویر ماهوارهاي با قدرت تفکیک بالا و نقشه هاي شهري چکیده امروزه از تصاویر ماهوارهاي به دلیل دسترسی سریع و افزایش قدرت تفکیک آنها در سالهاي اخیر به عنوان یک منبع اطلاعاتی مفید نسبت به سایر منابع اطلاعاتی به منظور اخذ اطلاعات از مناطق تخریب شده ناشی از ...