XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ DỰA TRÊN PHỔ GAMMA ĐÃ GIẢI CUỘN BẰNG PHƯƠNG PHÁP GRAVEL VÀ MA TRẬN ĐÁP ỨNG TỪ MÔ PHỎNG MCNP
Từ khóa
DOI:
https://doi.org/10.54607/hcmue.js.23.3.5099(2026)Tóm tắt
Việc xác định chính xác hoạt độ phóng xạ đóng vai trò quan trọng để đảm bảo an toàn bức xạ và giám sát môi trường. Nghiên cứu này đề xuất một phương pháp kết hợp giữa giải cuộn phổ gamma sử dụng thuật toán GRAVEL và mô phỏng đáp ứng đầu dò bằng Monte Carlo nhằm nâng cao độ chính xác của kết quả phân tích hoạt độ. Một ma trận đáp ứng chi tiết được xây dựng bằng mã MCNP6 với dải năng lượng photon lên đến 1 MeV, trong đó mỗi năng lượng photon mô phỏng tương ứng với các kênh năng lượng trong phổ gamma đo thực nghiệm. Phương pháp đề xuất cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc giải cuộn phổ, đặc biệt ở vùng năng lượng thấp như 59,5 keV, nơi thường bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiễu nền và giới hạn của hệ đo. Kết quả kiểm chứng với nguồn điểm chứa nhiều đồng vị phóng xạ có hoạt độ chuẩn đã biết cho thấy phương pháp này giúp cải thiện đáng kể khả năng tách đỉnh và xác định chính xác hoạt độ phóng xạ. Độ lệch tương đối lớn nhất giữa giá trị đo và giá trị tham chiếu nhỏ hơn 4,3%, chứng minh tính hiệu quả và độ tin cậy của phương pháp, đặc biệt đối với các đồng vị phát gamma năng lượng thấp và cường độ yếu.Lượt tải
Tài liệu tham khảo
Baré, J., & Tondeur, F. (2011). Gamma spectrum unfolding for a NaI monitor of radioactivity in aquatic systems: Experimental evaluations of the minimal detectable activity. Applied Radiation and Isotopes, 69(8), 1121-1124. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2010.11.024
Byon, J., Park, S., Kim, Y., & Ahn, S. (2022). External exposure specific analysis for radiation worker in reuse of containment building for Kori Unit 1. Nuclear Engineering and Technology, 54(5), 1781-1788. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.net.2021.11.015
Chen, Y., Chen, X., Lei, J., An, L., Zhang, X., Shao, J., Zheng, P., & Wang, X. (2014). Unfolding the fast neutron spectra of a BC501A liquid scintillation detector using GRAVEL method. Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 57(10), 1885-1890. https://doi.org/10.1007/s11433-014-5553-7
Dombrowski, H. (2024). Comparison of the conversion method with gravel unfolding to obtain dose values from photon spectra. Radiation Protection Dosimetry, 200(1), 32-59. https://doi.org/10.1093/rpd/ncad251
Dryak, P., Kovar, P., & Gudelis, A. (2010). Total efficiency of GE detectors—dead layer signal effect. Applied Radiation and Isotopes, 68(7), 1451-1453. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2009.11.026
Eckert & Ziegler. Mixed nuclide solutions. https://www.ezag.com/products/isotope-products/isotrak-calibration-sources/standardized-solutions/calibrated-solutions/mixed-nuclide-solutions/
GUM. (2008). Evaluation of Measurement Data – Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. JCGM 100:2008. http://www.bipm.org. http://www.bipm.org
He, J.-F., Yang, Y.-Z., Qu, J.-H., Wu, Q.-F., Xiao, H.-L., & Yu, C.-C. (2016). An inversion decomposition method for better energy resolution of NaI(Tl) scintillation detectors based on a Gaussian response matrix. Nuclear Science and Techniques, 27(3), 58. https://doi.org/10.1007/s41365-016-0062-1
Le, T. N. T., Huynh, D. C., & Tran, T. T. (2019). Efficiency calibration for HPGe detector by Monte Carlo efficiency transfer method. Science & Technology Development Journal - Natural Sciences, 3(1), 9-17.
Li, F., Gu, Z., Ge, L., Li, H., Tang, X., Lang, X., & Hu, B. (2019a). Review of recent gamma spectrum unfolding algorithms and their application. Results in Physics, 13, 102211. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102211
Li, F., Lang, X., Chen, Y., Ge, L., Feng, L., & Li, S. (2019b). Evaluation on least square method applied to gamma spectrum de-noising. Journal of Physics: Conference Series, 1423(1), 012002. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1423/1/012002
Li, X., Wang, Z., Lv, H., Wei, S., Liu, J., Wang, Y., Fan, X., Zhou, R., & Yang, C. (2020). Measurement of the energy of fast neutrons in the presence of gamma rays using a NaI(Tl) and a plastic scintillator. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 976, 164257. https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164257
Liu, B., Yang, H., Lv, H., Jing, F., Gao, X., & Yan, M. (2020). A deconvolution method for scintillator gamma-ray spectrum analysis based on convex optimization. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 957, 163399. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.163399
Maestro-32. (2003). Software user's manual vesion 6.
Ménesguen, Y., & Lépy, M. C. (2021). COLEGRAM, a flexible user-friendly software for processing of ionizing radiation spectra. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1003, 165341. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.165341
Pelowitz, P. (2013). MCNP6TM User's manual, Version 1.0. Los Alamos National Laboratory report LA-CP-13-00634.
PTB. (2004). UMG 3.3, Analysis of data measured with spectrometers using unfolding techniques. https://www.oecd-nea.org/tools/abstract/detail/nea-1665/
Tran, T. T., Le, Q. V., Phan, L. H., Huynh, D. C., Vo, H. N., & Chau, V. T. (2018). Validation of an advanced analytical procedure applied to the measurement of environmental radioactivity. Journal of Environmental Radioactivity, 184-185, 109-113. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.12.020
Truong, T. H. L., Cao, P. L. H., Nguyen, D. P., Dang, T. T. M., & Ngo, H. Q. (2016). Study on analyzing overlaped peaks using the Gold algorithm of unfolding. VNUHCM Journal of Science and Technology Development, 19(2), 71-79. https://doi.org/10.32508/stdj.v19i2.791
