تجزیه و تحلیل طیف گامای نمونههای طبیعی با استفاده از روش عددی بیشینه راستنمایی
QC
/مریم یوسفی
: فیزیک
، ۱۳۹۴
، راشدی
چاپی
کارشناسی ارشد
فیزیک
۱۳۹۴/۱۱/۱۸
تبریز
برای آشکارسازی پرتو گاما معمولا از آشکارساز یدور سدیم استفاده میصکنند .زیرا راندمان این آشکارسازها بالا بوده و بکار-گیری آن ساده میصباشد .می توان طیف گامای حاصل از نمونهصهای طبیعی را با استفاده ازاین آشکارسازها اندازهصگیری وآنالیز نمود .معمولا اکتیویته مجهول نمونه را ازطریق برازش حداقل مربعات طیفصهای تجربی بدست میصآورند .اما این روش برای آمار شمارش بالا که توزیع گاوسی بر آن حاکم است، صدق میصکند .در مواردی نظیر شمارش نمونهصهای طبیعی که آمار شمارش پایین بوده و آمار پواسون حاکم است از روش بیشینه راستنمایی (maximum likelihood) برای برازش طیف استفاده می-شود .هدف از این پروژه اعمال روش دقیقصتر برازش بیشینه راستنمایی برای بازیابی طیف نمونهصهای طبیعی میصباشد .در این پژوهش، اکتیویته رادیونوکلئیدهای طبیعیU۲۳۸ ، Th۲۳۲ و K۴۰در نمونه پودر سنگ تهیه شده از ترکیب ۳۰ نوع سنگ معدنی به روش بیشینه راستنمایی و روش رادیومتری اندازه گیری و مقایسه شد .روش بیشینه راستنمایی بهترین الگوریتم برای تحلیل طیفهای گامای نمونه های طبیعی در شمارشصهای پایین می باشد .همچنین اثر خودجذبی نمونه، توسط کد شبیه سازی مونت کارلوی MCNP محاسبه شد .اکتیویتههای بدست آمده از دو روش فوق توافق خوبی با یکدیگر دارند
The sodium iodide detectors, are commonly used for detecting gamma rays.This is becuase of high detection efficiency and their ease of operation. The Gamma ray spectrum of Naturally occuring radioisotopes can be easily measured and analysed using their detectors. The specific activity of an unknown sample is usually determined by least-squares fitting of the measured gamma ray spectrum. But this technique is valid only for high count rate measurements where the Gaussian statistics applies. In case of natural samples, count rate is low and Poisson statistics applies and the maximum likelihood fitting should be used. The purpose of this project is to apply the maximum likelihood estimation method more accurately to unfolding of natural samples. In this research, the activity of natural radionuclides 238U, 232Th and 40K in the samples of rock powder, which produced by the combination of 30 types of ores, using maximum likelihood and radiometric methods were measured and compared. The maximum likelihood method is the best algorithm for the analysis of natural samples spectrum in low counts. Because of the lack of standard samples, we put the Uranium, Thorium and Potassium sources inside the sample and produced standard sources. The effect of self-absorption of sample was calculated by the MCNP Monte Carlo simulation code. Activities obtained by the two methods are in good agreement with each other and are within range of global standard limit