Düşük seviyeli radyoaktivite ölçümü için kuyu-tipi Ge dedektörlü bir gama spektrometresinin 40-2000 keV enerji aralığında verim kalibrasyonunun yapılması

Abstract

Bu tez çalışmasında kuyu tipi Ge dedektörler ile yapılan gama spektrometrik ölçümlerde, çoğu durumda örnek miktarları sadece dedektörün kuyusu içinde sayılacak bir tüpü dolduracak kadardır. Diğer durumlarda ise silindirik örnekler dedektör yüzeyinde ?yakın geometri? koşullarında sayılır. Bu nedenle bu geometrilerde dedektör veriminin belirlenmesi gereklidir. Bu çalışmada %44,8 bağıl verimli bir kuyu tipi Ge dedektörün üç farklı örnek geometrisinde verim kalibrasyonu yapılmıştır. Verim kalibrasyonunun yapılmasında sertifikalı çoklu radyonüklit referans malzemesinin kullanıldığı mutlak verim kalibrasyonu yöntemi ve sertifikalı IAEA/RG referans malzemelerinin kullanıldığı radyonüklite özgü verim kalibrasyonu yöntemi denenmiştir. Verim sonuçlarına, nokta kaynaklar kullanılarak yapılan transmisyon deneyi ile ölçülen öz soğurma düzeltmesi ve kuramsal olarak hesaplanan öz soğurma düzeltmesi uygulanmıştır. Ancak yakın geometri sayım koşullarına bağlı olarak ortaya çıkabilecek gerçek koinsidens yığılması düzeltmesi bu çalışmanın kapsamı dışında tutulmuştur. Çeşitli çevresel örnekler, verim kalibrasyonunun yapıldığı üç ölçüm geometrisinde sayılarak, elde edilen aktivite sonuçları birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Dedektör kuyusunda yapılan ölçümlerde, aktivite sonuçları bazı radyonüklitler için iki kat hatalı ölçülmüştür. Bunun temel nedeninin, gerçek koinsidens etkisinin baskın olduğu 60Co, 88Y gibi radyonüklitlerdeki art arda geçişler olduğu gözlenmiştir.

In gamma spectrometric measurements using well-type Ge detectors, in many cases, sample amounts are sufficient only to fill a vial to the full height at which the detector was calibrated. In other cases small cylindrical samples are, in general, counted on the close geometry conditions. Thus there is a need to determine the detection efficiency of the detector for such geometries. In this work, especially for the measurements of environmental samples, a 44.8% relative efficient well-type Ge detector was calibrated in three different voluminous sample geometries, i.e. one is a vial counted in the well of the detector, two other geometries are cylindrical boxes that are counted on the surface of end-cap. The models were tested by absolute full energy peak efficiency calibration with use of certified multinuclide reference material and by radionuclide-specific calibrations using IAEA/RG reference material sets. The detection efficiency results corrected for the experimentally obtained self-absorption factors from the simple photon transmission experiments by using point-gamma sources and theoretically calculated self absorption factors based on the database related to mass attenuation coefficients. However, possible true coincidence effects due to the chosen close counting geometry were not taken into the account. Then, few environmental samples such as soil, marble, vegetable were measured at these three different counting geometries. The activity results obtained with these models are compared with each other. The activity results were determined two times different for some radionuclides by the measurements were done in the detector well. The basic reason was considered true coincidence summing losses due to cascade transitions in some radionuclides such as 60Co and 88Y.