Primena Monte-Karlo simulacija za in-situ gama spektrometriju

Abstract

Kako bi se dobile krive efikasnosti detekcije za In-situ merenja gama zračenja poreklom iz zemljišta, potrebno je izvršiti odgovarajuće Monte-Karlo simulacije. U simulacijama je korišćena gustina zemljišta od 1,046 g/cm3 , dok je elementalni sastav zemljišta u kojem se generiše gama zračenje bio: O - 47%, Si - 35%, Al - 8%, Fe – 3,9%, C – 2,1%, Ca – 1,4%, K – 1,3%, N – 0,6%, Mg – 0,6%, N – 0,1%. Matrica zemljišta je predstavljena cilindričnom zapreminom prečnika 1,5 m i debljine 0,5 m, iznad koje je na visini od 1 m postavljen germanijumski detektor. Razmatrane su homogene distribucije različitih radionuklida (Ra-226, Th-232, K-40) u matrici zemljišta. U simulacijama su dobijeni i analizirani odgovarajući gama spektri, koji uz podatke o simuliranim efikasnostima detekcije, omogućuju poređenje sa realnim eksperimentalnim merenjima i praktičnu primenu simulacionih rezultata.

In this work, the Monte-Carlo simulations for In-Situ gamma spectrometry of soil were performed. The simulated gamma spectrum, originated from K-40, as well as from members of Th-232 chain, and daughters of Ra-226, was obtained. We obtained the corresponding detection efficiency curve for HPGe detector, which can be applied for In-Situ measurement of radionuclide concentration in soil, assuming uniform radionuclide distribution.