Estudo da eficiência de um detector HPGe por métodos semiempíricos e experimental

• Main Author: Marcio Drumond Costa Ferreira
• Other Authors: Maria Ângela de Barros Correia Menezes
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte 2012
• Subjects: Ativação neutrônica; Espectrometria gama; Detectores; Gama detecção; Dosimetria gama; Neutron activation analysis; Radiation detectors; Gamma detection; Gamma spectrometers; N; RADIOLOGIA MEDICA
• Online Access: http://www.bdtd.cdtn.br//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=268

Nenhuma === A espectrometria gama é uma técnica que proporciona informações diversas em uma única análise, além de ser rápida e não destrutiva. Por meio de um detector de radiação acoplado a um sistema eletrônico de aquisição de dados, a técnica identifica os radionuclídeos emissores gama em uma amostra com radioatividade natural ou induzida, bem como fornece informações para calcular as suas atividades, a partir do registro e análise do espectro gama. A eficiência é um dos principais parâmetros a ser considerado quando se trabalha com detectores de radiação gama. Seu conhecimento possibilita uma melhor exatidão na quantidade de quantuns de radiação que o detector pode registrar dentre o total que emerge da fonte ou da amostra em estudo. A eficiência pode ser determinada experimentalmente, por métodos teóricos e semiempíricos. Usualmente, a determinação por método experimental é a mais exata, porém exige a aquisição de mais dados, o que torna o procedimento mais trabalhoso. Por sua vez, os métodos teóricos e os semiempíricos são muito menos laboriosos, apesar dos riscos de apresentarem maiores incertezas. Neste trabalho, foi realizado um estudo comparativo para verificar se as equações de eficiência determinadas por métodos semiempíricos e experimental teriam desempenhos similares na determinação das concentrações elementares da amostra de referência IAEA/Soil7, em geometria puntual e não puntual, irradiadas no reator de pesquisa TRIGA MARK I IPR-R1. Por métodos semiempíricos, foram aplicados os programas KayZero for Windows, V. 2.42 específico para cálculo de concentração elementar no método k0 de Ativação Neutrônica e o ANGLE V3.0 desenvolvido para cálculo de eficiência de detectores semicondutores para diversas geometrias. Os resultados indicaram, por meio de avaliação estatística, que as eficiências determinadas experimentalmente e por métodos semiempíricos são similares e igualmente eficazes tanto para a amostra puntual quanto para a não puntual. As diferenças observadas nos resultados das concentrações elementares foram relacionadas às correções aplicadas pelo programa e não consideradas quando se usa a planilha eletrônica e não devido às eficiências determinadas. Este estudo mostrou também que o programa KayZero for Windows analisa e considera como puntual amostras com massa cinco vezes maior que a massa das amostras usualmente analisadas, o que expande o campo de aplicação do programa. === Gamma spectrometry is a technique that provides a piece of information on a sample in one measurement, in a fast and non destructive assay. Such technique identifies gamma emitter radionuclides in natural and induced radioactivity, using a radiation detector linked to an electronic system in order to acquire the data and gamma spectra. To determine the full energy peak efficiency of High-Purity Germanium detector is important for gamma-ray spectrometry experiments. The efficiency of a detector is proportionality constant, which relates the activity of the source being counted and the number of counts observed. This efficiency can be determined applying experimental methods, using theoretical and semi empirical methods. Usually, the determination via an experimental procedure is more accurate, however, it is necessary more data acquisition that makes the procedure more tiring. On the other hand, the theoretical and semi empirical methods are less laborious procedures, despite the risks of higher uncertainties. This comparative study was carried out in order to verify whether the full energy peak efficiency curves determined by experimental and semi empirical methods, would present a similar performance on elemental concentration of reference material IAEA/Soil7, prepared in punctual and non-punctual geometries, and irradiated in the TRIGA MARK I IPR-R1 research reactor. It was applied were applied the KayZero for Windows, V. 2.42 a specific software for elemental concentration determination in the k0-stardadization neutron activation analysis - and ANGLE V3.0 specific method to determine semi conductor detectors gamma efficiencies for several sample geometries. Based on statistical tests u-score and Relative Tendency - the results pointed out for two types of sample geometries, the efficiencies determined experimentally and by semi empirical methods are similar, which were fitted well and worked properly. The deviations observed in the results were related to corrections made by the KayZero for Windows software and didnt apply when the values were calculated using the spread sheet and not related to the efficiency curves themselves. Additionally, it was evidenced that KayZero for Windows software is able to analyze a non-punctual sample, with mass 5 times higher that the usual size, as it were punctual. It points out the versatility of the software and expands the application field.