Phông và vật liệu che chắn Detector

Vì bức xạ vũ trụ chiếu liên tục vào khí quyển của trái đất và có hoạt độ phóng xạ tự nhiên trong môi trường, nên tất cả các detector đều ghi được tín hiệu phông nào đó. Bản chất của phông này thay đổi nhiều theo kích thước, loại detector và việc che chắn quanh detector.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phông và vật liệu che chắn DetectorKHOA HOÏC QUAÛN LYÙ 31 SỐ 04 NĂM 2019Phông và vật liệu che chắn Detector ThS. NGUYỄN ANH HÒA Trung tâm Giáo dục Thường xuyên tỉnh Gia LaiV ì bức xạ vũ trụ chiếu liên tục vào khí + Thành phần sơ cấp và thứ cấp của bức quyển của trái đất và có hoạt độ phóng xạ vũ trụ. xạ tự nhiên trong môi trường, nên tất 1.1. Hoạt độ phóng xạ của các vật liệucả các detector đều ghi được tín hiệu phông thông thườngnào đó. Bản chất của phông này thay đổi nhiều Phần lớn hoạt độ phóng xạ của các vậttheo kích thước, loại detector và việc che chắn liệu cấu trúc thông thường là do nồng độ thấpquanh detector. Tốc độ đếm phông có thể cao của các nguyên tố phóng xạ tự nhiên thườnghàng ngàn số đếm trên giây đối với các chất được coi là tạp chất. Các thành phần quan trọngnhấp nháy thể tích lớn hoặc nhỏ hơn một số nhất là potassium-K, thorium-Th, uranium-U vàđếm trên giây trong các ứng dụng đặc biệt. Bởi radium-Ra.vì độ lớn phông ảnh hưởng đến việc xác địnhmức bức xạ cực tiểu, nên rất có ý nghĩa trong Kali tự nhiên chứa 0,012% K40, nó phân rãnhững ứng dụng có chứa nguồn bức xạ hoạt với chu kỳ bán rã 1,26.109 năm qua sơ đồ phânđộ thấp. Các detector thường được che chắn rã như hình 1.ngoài để cách ly các nguồn bức xạ khác trongphòng thí nghiệm. 1. Nguồn phông Có thể chia bức xạ phông thành 5 loại: + Hoạt độ phóng xạ tự nhiên từ các vật liệucấu thành detector. Hình 1: Sơ đồ phân rã K40 + Hoạt độ phóng xạ tự nhiên của các thiết Các bức xạ phát ra là hạt bêta với năngbị phụ thuộc, giá đỡ và che chắn được đặt trong lượng cực đại 1,314 MeV (hiệu suất 89%), tiavùng lân cận trực tiếp của detector. gamma năng lượng 1,460 MeV (hiệu suất 11%) + Bức xạ từ hoạt độ của bề mặt trái đất và tia X đặc trưng của argon-Ar theo sự bắt(bức xạ trên mặt đất), phòng thí nghiệm hoặc electron. Detector gamma có thể ghi được tiacác cấu trúc khác. gamma năng lượng cao này trong phổ phông, + Hoạt độ phóng xạ trong không khí bao vì kali là thành phần phổ biến trong bê tông vàquanh detector. các vật liệu xây dựng khác.32 KHOA HOÏC QUAÛN LYÙ Th, U và Ra là thành viên của các dãy phân cấu của các hệ thống detector. Một số vật liệuTẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG rã dài chứa các sản phẩm con cháu mà phát ra như thủy tinh pyrex chứa hoặc là K hoặc là Th phổ tổ hợp của tia alpha, bêta và gamma. Trong như là thành phần thông thường, và do đó phổ gamma trên mặt đất như hình 2, hoạt độ có mức phông khá cao. Có thể giảm hoạt độ trong dãy Th: actinium-Ac228, Ra224, bismuth- phóng xạ do tạp chất gây ra bằng việc chọn Bi212, lead-Pb212, thallium-Tl208; trong dãy U: Ra226, các mẫu có độ sạch cao. Vì vậy copper-Cu hoặc Pb214, Bi214. Hoạt độ tự nhiên sống dài của U235 magnesium-Mg được chế tạo bằng điện phân và K40 cũng là hiễn nhiên. Cũng có thể xác định thì thích hợp để sử dụng trong kết cấu của các được một đỉnh nhỏ do beryllium-Be7 được sinh ống đếm phông thấp. Thép không rỉ thường có ra bởi tương tác vũ trụ. mức phông thấp. Aluminum-Al thông thường có chứa tạp chất U và Ra nên không thích hợp để dùng để tạo ống đếm phông thấp. Đồng thau có hoạt độ thấp nếu thành phần chì trong nó thấp. Chất hàn điện và một vài vật liệu bảng mạch có thể có hoạt độ tương đối cao, chúng cũng đóng góp vào tốc độ đếm phông của detector gamma. Bảng 1: Hoạt độ phóng xạ tự nhiên trong các vật liệu cấu trúc thông thường Vật liệu ...