Workshop Reinventando seu Negócio - Business Reinvention Workshop
Workshop UFF [Modo de Compatibilidade] - Sobre Espiritismo ... · I Workshop de Proteção...
Transcript of Workshop UFF [Modo de Compatibilidade] - Sobre Espiritismo ... · I Workshop de Proteção...
I Workshop de Proteção Radiológica em Física Médica e Radioecologia
Determinação de Parâmetros para Simulação de Detectores
HPGe e NaI(Tl)
Claudio C. Conti
IRD/CNEN
Espectros gama
� Devido aos diferentes processos de interação daradiação gama com o meio de detecção, atémesmofeixes monoenergéticosdão origem amesmofeixes monoenergéticosdão origem auma complexa função resposta no detector.
Função resposta do detector
Inte
nsi
dad
eIn
ten
sid
ade
EnergiaInterações Compton
Interações múltiplas
Fotopico
Arranjo experimental
S AAS
P - feixe diretoS - feixe espalhadoA - radiação de fundo
A
FonteP
S
S
P - feixe direto
Arranjo experimental
S AAS
P - feixe diretoS - feixe espalhadoA - radiação de fundo
A
FonteP
S
S
P - feixe direto
HPGe coaxial
active Ge
reg
ion
3
reg
ion
10
region 11
reg
ion
6
plane 1 plane 2plane 3 plane 4
region 7
region 4
region 13
4 meios
(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)
active Ge
non-active Ge
Aluminum Region 14
vácu
o
reg
ion
2
region 1
reg
ion
9reg
ion
5
region 8
region 12
plane 5
plane 6
plane 7
cilin
ders
4 meios14 regiões7 planos7 cilindros
Determinação das camadas
� Fonte 241Am – ~60keV� Determinação da camada morta + transição
� Fonte 137Cs – ~662keV� Determinação das dimensões do orifício
Curva de eficiênciaE
ficiê
ncia
(cp
m/g
am
a cm-1
s-1)
1 0 3
Con
tage
m (
com
/γcm
-1s-
1
Curva de eficiência para o detector HPGe, obtida por modelagem;os pontos representam os valores obtidos experimentalmente.
Efic
iênc
ia (
cpm
/ga
ma
cm
E ne rg ia (k e V )
1 0 2 1 0 3
1 0 2
Energia
Con
tage
m (
com
/
Espectro 662keV
Con
tage
m
Energia (M eV )0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Vermelho� simulaçãoPreto� experimental (espectro total - espectro com a blindagem de sombra)
Energia
Resultados
Fonte Calculado
(µGy/h)
HPGe
µGy/h)
K1 0,113 ± 0,005 0,111 ± 0,005K1 0,113 ± 0,005 0,111 ± 0,005
K2 0,109 ± 0,006 0,119 ± 0,004
Th1 0,534 ± 0,028 0,515 ± 0,018
U1 0,324 ± 0,017 0,312 ± 0,008
U2 0,184 ± 0,007 0,189 ± 0,005
Uth1 0,208 ± 0.009 0.209 ± 0,006
Uth2 0,446 ± 0,023 0.441 ± 0,020
Determinação camada morta
� Geometria experimentalFonte241Am: DFD de 10 cm– Otimizaçãodascontagens– Otimizaçãodascontagens
� Processo interativoComparação: Modelagem x Experimental
Camada Morta4 4 µµµµµµµµmm
0.06
0.07
0.08
Effi
cien
cy (
coun
tings
/pho
tons
n°.)
100.02
0.03
0.04
0.05
Effi
cien
cy (
coun
tings
/pho
tons
n°.)
Photon energy (keV)
0.5µm 5µm 4µm 3µm Experimental
Curva de eficiência0.1
Efic
iênc
ia (
ctgs
/nº.
fóto
ns)
10 100
0.03
Efic
iênc
ia (
ctgs
/nº.
fóto
ns)
Energia (keV)
MCNP 4B Experimental
Arranjo experimental
Foco-Colimador = 50 cm
PVC alumínio
Colimador-Detector = 50 cmFoco-Colimador = 50 cm
PVC alumínio
Colimador-Detector = 50 cm
Tubo deraios X
Colimador3pinhole
laser
Colimador1
HPGe
Colimador2Conjunto
Detector-Blindagem
PVC alumínio
chumboTubo deraios X
Colimador3pinhole
laser
Colimador1
HPGe
Colimador2Conjunto
Detector-Blindagem
PVC alumínio
chumbo
Espectro real
250000
300000
350000
"Espectro" Medido (DAP) Espectro Corrigido
20 40 60 80 100
50000
100000
150000
200000
Con
tage
ns
Energia (keV)
Espectro 60 kV – 0,5 mA
80000
100000
Experimental Teórico
0 10 20 30 40 50 600
20000
40000
60000
Con
tage
ns
Energia (keV)
Espectro 100 kV – 0,5 mA
250000
300000
350000
Experimental Teórico
0 20 40 60 80 1000
50000
100000
150000
200000
Con
tage
ns
Energia (keV)
800000
1000000
1200000
Experimental Teórico
Espectro 150 kV – 0,5 mA
0 20 40 60 80 100 120 1400
200000
400000
600000
Con
tage
ns
Energia (keV)
ResultadosAJUSTES DO TUBO KERMA ( m Gy)
Tensão
(kV)
Corrente
(mA)
Detector
HPGe
Câmara de
Ionização
(CI)
Razão
(CI/HPGe)(CI)
0,5 17,13±0,32 18,20±0,61 0,9460
1,0 37,87±0,12 40,76±1,42 0,93
0,5 27,51±0,11 29,71±1,03 0,9380
1,0 62,45±0,17 68,78±2,33 0,91
0,5 37,65±0,14 41,30±1,4 0,91100
1,0 87,84±0,21 99,28±3,36 0,88
120 0,5 48,87±0,17 53,05±1,82 0,92
150 0,5 66,99±0,23 67,75±2,29 0,99
0.1
1
Con
tage
m n
orm
aliz
ada
Espectro fonte pontua 54Mn
0.001
0.01
0 200 400 600 800 1000
Energia (keV)
Con
tage
m n
orm
aliz
ada
medido
MC
Fonte Calculado
(µGy/h)
HPGe
µGy/h)
Medido GR320
µGy/h)
K1 0,113 ± 0,005 0,111 ± 0,005 0,124 ± 0,015
Resultados
K2 0,109 ± 0,006 0,119 ± 0,004 0,121± 0,014
Th1 0,534 ± 0,028 0,515 ± 0,018 0,497± 0,062
U1 0,324 ± 0,017 0,312 ± 0,008 0,314 ± 0.094
U2 0,184 ± 0,007 0,189 ± 0,005 0,176 ± 0,021
Uth1 0,208 ± 0.009 0.209 ± 0,006 0,186 ± 0.022
Uth2 0,446 ± 0,023 0.441 ± 0,020 0,394 ± 0,043
Bibliografia� Conti, C.C.; Medida de Kerma no Ar e Determinação de Coeficientes de
Conversão para Dose Devido à Radiação Gama Ambiental; Tese Doutorado:www.ird.gov.br� Downloads� Trabalhos de Tese
Salgado,C.M.; Conti, C.C.; Becker,P.H.; Determinationof HPGeDetector� Salgado,C.M.; Conti, C.C.; Becker,P.H.; Determinationof HPGeDetectorResponse Using MCNP5 for 20-150keV X-Rays; App. Rad. Isto.;64, pg.700-705; 2006.
� Sachet, I.ª; Caracterização da Radiação Gama Ambiental em Áreas UrbanasUtilizando uma Unidade Móvel de Rastreamento; Tese Doutorado:www.ird.gov.br� Downloads� Trabalhos de Tese