background image

Ć

wiczenie nr 4 

 

Wyznaczanie dawek środowiskowych metodą spektrometrii gamma 

 
 
 
Cele ćwiczenia 

1.

 

Poznanie obsługi półprzewodnikowego spektrometru promieniowania gamma. 

2.

 

Analiza źródeł promieniotwórczości naturalnej. 

3.

 

Zapoznanie się z procedurą przeliczania aktywności na dawkę. 

 
Zagadnienie do kolokwium wstępnego 

 

Naturalne szeregi promieniotwórcze 

 

Wielkości fizyczne stosowane w charakterystyce źródeł promieniotwórczych. 

 

Spektrometria promieniowania gamma 

 

Detektory promieniowania gamma stosowane w spektrometrii. 

 
Sprzęt 

1.

 

Półprzewodnikowy detektor germanowy wysokiej czystości (hpGe), 

2.

 

wielokanałowy analizator amplitudy DART M1, 

3.

 

oprogramowanie GammaVision wersji 5.13, 

4.

 

próbka środowiskowa. 

 
Przebieg ćwiczenia 

1.

 

Zapoznać się z aparaturą stosowaną w ćwiczeniu: 

 

obejrzeć elementy układu spektrometrycznego, 

 

prześledzić ich połączenie rozpoczynając od detektora, 

 

ustalić funkcję każdego z modułów i omówić ich działanie, 

 

wykonać schemat blokowy aparatury na stanowisku pomiarowym. 

2.

 

Uruchomić tor spektrometryczny: 

 

włączyć zasilanie poszczególnych elementów układu pomiarowego, 

 

podać wysokie napięcie na detektor, 

 

ustalić z prowadzącym czas akwizycji widma. 

3.

 

Umieścić  wcześniej  przygotowaną  próbkę  pod  detektorem  i  zebrać  widmo 
promieniowania gamma. 

 

 

Opracowanie wyników 

1.

 

Posługując się tabelami izotopów promieniotwórczych oznaczyć radioizotopy 
występujące w badanej próbce. 

2.

 

Określić strumień fotonów (dla każdej energii oddzielnie): 

 

na podstawie analizy pól pod oznaczonymi na widmie pikami oraz 

 

posługując się krzywą kalibracji wydajnościowej detektora (rys.1) 

3.

 

Korzystając ze współczynników konwersji strumienia na dawkę (raport ICRP nr 74) 
(rys.2), oszacować dawkę efektywną, jaką można otrzymać od badanej próbki. 

 
Wnioski 

I.

 

Porównać  otrzymaną  wartość  mocy  dawki  ze  średnią  wartością  określoną  dla 
statystycznego mieszkańca Polski w roku 2008 (raport PAA). 

 

background image

Literatura 

 

Raport  PAA  Działalność  Prezesa  Państwowej  Agencji  Atomistyki  oraz  ocena  stanu 
bezpieczeństwa  jądrowego  i  ochrony  radiologicznej  w  Polsce  w  2008  roku
;  Warszawa, 
czerwiec 2009. 

 

ICRP  Publication  No.  74  Conversion  coefficients  for  use  in  radiological  protection 
against external radiation
; Annals of the ICRP, 1996. 

 

Strzałkowski: Wstęp do fizyki jądra atomowego, PWN, Warszawa 1978. 

 

A.Z. Hrynkiewicz (red.): Człowiek i promieniowanie jonizujące. PWN, Warszawa, 2003. 

 

J. Araminowicz: Laboratorium fizyki jądrowej, PWN, Warszawa 1984. 

 

T. Mayer-Kuckuk: Fizyka jądrowa, PWN, Warszawa 1987. 

 

J.  England:  Metody  doświadczalne  fizyki  jądrowej,  PWN,  Warszawa  1980.

background image

wydajno

ść

 HPGe na 10 cm

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

0.070

0.080

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

energia [keV]

w

y

d

a

jn

o

ś

ć

 

Rysunek 1. Wydajność detektora półprzewodnikowego z kryształem germanu (Ge) wysokiej czystości (ang. high purity). 

background image

0.01

0.1

1

10

100

1000

1

10

100

1000

10000

100000

energia (E) [keV]

w

s

p

ó

łc

z

y

n

n

ik

 k

o

n

w

e

rs

ji

 s

tr

u

m

ie

n

ia

 n

a

 d

a

w

k

ę

 e

fe

k

ty

w

n

ą

 

(E

d

/F

[p

S

v

 c

m

2

]

 

Rysunek 2. Energetyczna zależność współczynnika konwersji strumienia fotonów na dawkę efektywną.