بخشی از مقاله
چکیده
در این کار اسپکترومترAT1315برای تعیین اکتیویته و همچنین تشخیص رادیو نوکلئیدهای موجود در نمونه های طبیعی با اکتیویته پایین به کار گرفته شده است .طیف سنجی گاما بوسیله سوسوزن NaI انجام شده، که برای پایین آوردن تابش زمینه از یک دیواره سربی به عنوان حفاظ غیر فعال ویک سوسوزن پلاستیک به عنوان حفاظ فعال که با پوشش 2π استرادیان در مقابل آشکارساز NaI قرار گرفته است استفاده می شود .همچنین یک مدار همزمانی باعث فیلتر کردن پرتوهایی می شودکه از خارج محیط اسپکترومتر به آشکارسازها می رسند .
در این کار با شبیه سازی آشکا رسازها بوسیله کد Geant4.8.2 و بدست آوردن تابع پاسخ هر یک از سوسوزنها و تطابق با تجربه موفق به محاسبه راندمان قله تمام انرژی، راندمان ذاتی برای سوسزن NaI وسپس راندمان سوسوزن پلاستیک و نهایتا راندمان کل سیستم شده ایم.
مقدمه
در اندازه گیری اکتیویته نم ونه های محیطی و طبیعی یکی از تکنیکهای به کار رفته بمنظور کاهش تابشهای زمینه استفاده از همزمانی رویدادها می باشد . بر این اساس چون نمونه های مورد نظر حاوی رادیو ایزوتوپهایی است که به طور همزمان اشعه و ذرات را گسیل می کند ، از دو آشکارساز مجزا برای ثبت ذرات و استفاده می شود. پالس ثبت شده در آشکارساز گاما در صورتی پذیرفته می شودکه به طور همزمان پالسی در آشکارساز ثبت شده باشد .
باید توجه نمود تمامی ذراتی که وارد آشکارساز می شوند ممکن است شمرده نشوند و کمیتی که نسبت ذرات شمرده شده را می دهد ، بازده آشکارساز نامیده می شود .به منظور محاسبه اکتیویته از طیف گامای بدست آمده این بازده مورد استفاده قرار می گیرد. عوامل موثر در بازده آشکارساز عبارتند از چگالی و اندازه ماده حساس دتکتور ، نوع ذره، انرژی تابش و الکترونیک آشکارساز. به منظور محاسبه بازده از طریق شبیه س ازی بایستی پاسخ ماده حساس آشکارساز نسبت به پرتوهای ورودی شبیه سازی شوند.
کمیت مورد علاقه، انرژی بر جای مانده در ماده سوسوزن در اثر برخورد تابشها می باشد. برنامه GEANT4 انرژی به جا مانده را با شبیه سازی حرکت ذرات و فوتونها در حجم حساس دتکتور وبا محاسبه میزان اتلاف انرژی بطور دقیق محاسبه می کند. برای بدست آوردن طیف انرژی فوتونها و ذرات اولا فرض کردیم راندمان تبدیل انرژی به جای مانده به نور مرئی در تمام قسمتهای بلور NaI وسوسوزن پلاستیک یکنواخت می باشد، ثانیا این تبدیل انرژی به نور در محدوده انرژی های م ورد مطالعه خطی می باشد . نهایتا برای مقایسه طیفهای شبیه سازی شده با طیف تجربی قدرت تفکیک سوسوزنها را که به صورت زیر به انرژی به جامانده مربوط می شود در طیفهای شبیه سازی شده اعمال کردیم.
شبیه سازی
به علت پایین بودن عدد اتمی ماده آشکارسازهای پلاستیک، اثر غالب در طیف تجربی پرتوهای گامای این نوع آشکارسازها پدیده پراکندگی کامپتون می باشد و طیف م شاهده شده از پیوستار کامپتون آغاز خواهد شد. البته در انرژی های پایینتر اثر فوتو الکتریک نیز قابل مشاهده خواهد بود ولی با افزایش انرژی سهم اندر کنش فوتونها با ماده به صورت فوتوالکتریک کاهش میابد تا جایی که در یک انرژی خاص - بسته به نوع آشکارساز - هیچ اثری از فوتو پیک در طیف بدست آمده قابل مشاهده نخواهدبود.
