برآورد تحلیلی طیف پرتو گامای گسیلی در روش PGNAA برای کانه بوکسیت معدن جاجرم

نوع مقاله : سایر مقالات

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا ؛ دانشکده فیزیک و مهندسی هسته‌ای دانشگاه صنعتی شاهرود

2 استاد ؛ دانشکده فیزیک و مهندسی هسته‌ای دانشگاه صنعتی شاهرود

3 دانشیار ؛ دانشکده فیزیک و مهندسی هسته‌ای دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

روش فعال‌سازی نوترونی گاماهای گسیلی آنی (PGNAA) در آنالیز کمی و کیفی عنصری نمونه ، یک روش سریع، غیر مخرب و بخوبی توسعه یافته‌ای است ودر حوزه‌های پژوهشی مربوط به داروسازی، صنعت و معدن بکار برده می‌شود. یکی از مهمترین قسمت های این روش، تجزیه و تحلیل طیف پرتوگامای حاصله است. در حال حاضر با 4 روش: آزمون تجربی مستقیم، شبیه سازی مونت کارلو، شبکه عصبی و برآورد تحلیلی می‌توان این طیف را بدست آورد و یا تجزیه و تحلیل کرد. روش برآورد تحلیلی طیف پرتو گاما که موضوع اصلی این پژوهش است در واقع شبیه سازی طیف بر اساس اصول و بنیان های فیزیکی برهمکنش نوترون ‌های گرمایی با هسته عناصر موجود در نمونه و اصول و بنیان های فیزیکی برهمکنش فوتون های گامای گسیلی از نمونه فعال سازی شده با ماده درون آشکارساز مورد نظر است. مزایای این شبیه سازی عبارتند از: تعیین دقیق موقعیت قله‌های عناصر در طیف شامل: قله‌های اصلی، قله‌های تک فراری و دو فراری، تعیین همپوشانی قله‌های کوچک‌تر توسط قله‌های بزرگتر و تعیین اجزاء اصلی در شکل طیف حاصل از در هم رفتگی قله چند عنصر با هم. هدف دیگراین پژوهش بدست آوردن آشکار ساز مناسبی برای طیف سنجی در آزمون (PGNAA) از کانه نمونه بوکسیت معدن جاجرم بمنظور تعیین درصد (Al2O3) و) (SiO2 بوده است. بنابراین طیف تحلیلی حاصل از روش (PGNAA) بر روی نمونه، بوسیله سه آشکار ساز (NaI) ، (HPGO) و (BGO) بدست آورده ومقایسه شده‌اند. با بررسی طیف های تحلیلی سه آشکارساز، آشکار ساز مناسب برای این کار نوع (NaI) تشخیص داده شده است.

کلیدواژه‌ها


Abdi Saraya.A, Zaki Dizajib.H,∗, Taheri Balanojia.S.M: 2021 . Comparison of conversion factor methods in spectrometric dosimetry sys-tems based on NaI(Tl) scintillation detectors; Radiation Physics and Engineering 2022; 3(4):35–41
Alfassi. Z B&Chien Chung ,1995 - Prompt Gamma Neutron Activation Analysis. CRC Press, Inc
Borsaru & Holmes 1981 : Alumina in Bulk Bauxite Samples
                             241-253
Doostmohammad.V,Sardari.D,Motie-Nasrabadi.A : 2010 : Combined application of Monte Carlo method and neural networks to simulate qualitative prompt gamma neutron activation analysis.
        Journal of Radioanalytical and Nuclear chemistry. 283(2):403-407
Eftekhari Zadeh.E, Feghhi. S. A. H, Bayat. E,2 and. Roshani.   G. H 2014; Gaussian Energy Broadening Function of an HPGe Detector inthe Range of 40 keV to 1.46 MeV; Journal of Experimental    PhysicsVolume        Article ID 623683, 4 pages
Ghal-Eh.N, Ahmadi.P, Doost-Mohammadi.V  ; 2016 : A quantitative PGNAA study for use in aqueous solution measurements using Am–Be neutron source and BGO scintillation detector;Journal of NIMA Volume 808 1 February 2016, Pages 123-127
                                            
Hakimabad H M, Panjeh H, Vejdani-Noghreiyan A: (2007)  Evaluation the nonlinear response function of a 3*3 in NaI scintillation detector for PGNAA applications: Applied Radiation and Isotopes 65 918–926
Havenith.A, Kettler.J, Krycki.K, Wangnick.M, Bo Fu, Dürr.M, Coquard.L, Nordhardt.G, Hummel.J, Veltkamp.T, Wegener.S, Köble.T, Schumann.O. Quantom- Non-destructive scanning of waste packages for material characterization: 2020 EPJ Web of Conferences 225, 06013 (2020)
https://physics.nist.gov/PhysRefData/Xcom/html
          xcom1.html
IAEA, 2007.Printed by the IAEA in Austria January 2007 STI/PUB/1263 database of  prompt gamma rayes from slow neutron capture for elemental analysis
JEFREPORT :1985 NEA Data Bank . able of Simple Integral Neutron Cross-Section Data from JEF-1, ENDF/B-V, ENDL-82,JENDL-2, KEDAK-4, RCN-3.
Knoll. G F, 2010; Radiation detection and measurement. 4Edition, John Wiley & Sons, Inc.
Kogo. B.E, Gajere. E.N, Ogunmola. J.K and Ogbole. J.O ,2009 : Neutron Activation Analysis of Soil Samples from Different Parts of Abuja Metropolis; IDOSI Publications. Middle-East Journal of Scientific Research 4 (4): 254-262, 2009
Lohrabian.V, Kamali-Asl.A,*, Ghadiri Harvani.H Hosseini Aghdam.S.R, Arabi.H, Zaidi.H: 2021; Comparison of the X-ray tube spectrum measurement using BGO, NaI,LYSO, and HPGe detectors in a preclinical mini-CT scanner: Monte Carlo simulation and practical
experiment. Radiation Physics and Chemistry. Volume 189 December 2021, 109
Mutuwong.C Bootjomchai.C  Chaiphaksa.W yonphan.S Kothan.S Kaewkhao.j ;2023              ResponceFunction and photon interaction of LaBr3: Ce and BGO scintelation Detectors By monte carlo simulation.Optik ;Volume 289 October 2023, 171161666
N.G. Sjöstrand : 2003 on the average chord length .  chalmers university of technology department of reactor physics
 
Pelowitz, D.B., 2005. MCNP-X TM User’s Manual, Version 2.5.0. LA-CP-05e0369. Los Alamos National Laboratory
Shayan.H,Krycki.K,Doemeland.M,Lange-Hengerman.M ;2022 : PGNAA Spectral Classification of Metal with Density Estimations: arXiv:2208.13836 8pagesTop of Form
 
Volume 808, 1 February 2016, Pages 123-127
 
Safari. S.A *, Moussavi Zarandi. S.A,. Jafar. A,2016 . Neutron Activation and Layout Optimization Experiments by MCNP Code for the Main Elements of Cement; J. of Nucl Sci. and Tech: 77،9315،77-1577
 
Tsoulfanidis.N, Landsberger.S 2015 Meauserment       Detection of Radiation4th Edition, CRC Press Taylor   & Francis Group