Giới hạn dò được tính theo công thức [6], [13], [21]:
BD 2,74 4,65 D 2,74 4,65
L = + σ (6)
Trong đó: σB là độ lệch chuẩn của số đếm phông.
Khi đó giới hạn phát hiện (giới hạn hoạt độ) của detector được tính theo công thức
t p CL L D A = ε D (7) Trong đó: t e 1 t C λD − D λ
= là thừa số hiệu chỉnh khi khoảng thời gian đo Dt không
thể bỏ qua so với thời gian bán rã T, εlà hiệu suất ghi đối với tia gamma được đo, p là xác suất phát ra tia gamma đó.
Trong nghiên cứu về phóng xạ tự nhiên, người ta thường quan tâm đến các nhân phóng xạ 238U, 232Th, 226Ra, 134Cs, 137Cs, 40K [6]. Hoạt độ phóng xạ của các nhân này không thể đo trực tiếp mà thường được xác định gián tiếp thông qua các đỉnh năng lượng được trình bày trong bảng 17.
Để xác định giới hạn phát hiện tương ứng với các đỉnh năng lượng trong bảng 17, tất cả các mẫu được giả định đo với khoảng cách mẫu – detector là 10 cm, thời gian đo mỗi mẫu là 1 ngày.
Bảng 17. Giới hạn phát hiện (Bq) của detector HPGe
- 29 - tâm (keV) tâm (keV) 238 U 63,30 0,36447 0,17207 0,03485 2,12 4,94 232Th 238,00 0,03248 0,00856 0,00155 3,80 5,52 232 Th 583,00 0,02576 0,00669 0,00054 3,85 12,39 226Ra 186,00 0,48353 0,11643 0,04222 4,15 2,76 226Ra 295,00 0,06768 0,01274 0,00065 5,31 19,60 226 Ra 352,00 0,04356 0,01116 0,00265 3,90 4,21 226Ra 609,00 0,04868 0,01311 0,00091 3,71 14,41 134 Cs 795,00 0,01787 0,00500 0,00512 3,57 0,98 137Cs 661,60 0,00892 0,00542 0,03512 1,65 0,15 40 K 1460,80 0,70019 0,21144 0,02874 3,31 7,36
Trong đó: LA1, LA2 lần lượt là giới hạn phát hiện của detector HPGe tại PTN VLHN, Trường ĐHSP Tp.HCM khi mở nắp buồng chì và đóng nắp buồng chì; LA3 là
giới hạn phát hiện của detector HPGe tại TTHN Tp.HCM trong trạng thái che chắn tốt bằng buồng chì [6].
Bảng 17 cho thấy giới hạn phát hiện của detector đã được cải thiện khi sử dụng buồng chì che chắn. Tuy nhiên, mức độ cải thiện vẫn chưa cao so với khi chưa đậy nắp buồng chì, chẳng hạn như tỷ lệ cải thiện của đỉnh 661,6 keV chỉ khoảng 1,65 lần.
Giới hạn phát hiện của detector HPGe tại PTN VLHN, Trường ĐHSP Tp.HCM kém hơn nhiều giới hạn phát hiện của detector HPGe tại TTHN Tp.HCM ở hầu hết các đỉnh năng lượng quan tâm. Điều này được lý giải là do chất lượng buồng chì che chắn detector tại PTN VLHN, Trường ĐHSP Tp.HCM không tốt bằng buồng chì tại TTHN Tp.HCM như đã đề cập tại phần 1.2. Giới hạn phát hiện kém sẽ dẫn đến sự khó khăn trong việc xác định các nhân phóng xạ tự nhiên hoạt độ thấp trong các mẫu môi trường. Tuy nhiên giới hạn phát hiện tại đỉnh 795 keV của 134Cs của detector HPGe tại PTN VLHN, Trường ĐHSP Tp.HCM có giá trị tương đương với giới hạn phát hiện tại đỉnh tương ứng của detector HPGe tại TTHN Tp.HCM. Giới hạn phát hiện tại đỉnh 661,6 keV của 137Cs của detector HPGe tại PTN VLHN, Trường ĐHSP Tp.HCM có giá trị tốt hơn gần 10 lần giới hạn phát hiện tại đỉnh tương ứng của detector HPGe tại TTHN Tp.HCM. Đây là một hiện tượng thú vị cần phải được tìm hiểu thêm.
- 30 -