Đồng vị E(keV) Iᵞ(%) Tốc độ đếm (xung/s) Hiệu suất ghi ε
214Pb 242,00 7,26 1,44±0,08 0,0228±0,0013 214Pb 295,22 19,30 3,03±0,61 0,0186±0,0025 214Pb 351,93 35,60 4,97±0,82 0,0155±0,0009 214Bi 609,31 45,49 3,33±0,64 0,0091±0,0003 214Bi 1.120,29 14,90 0,63±0,07 0,0051±0,0004 214Bi 1.238,11 5,83 0,228±0,014 0,0047±0,0002 214Bi 1.764,49 15,28 0,471±0,063 0,0037±0,0001
Đồng vị E(keV) Iᵞ(%) Tốc độ đếm (xung/s) Hiệu suất ghi ε
40K 1.460,80 10,66 1,019± 0,04 0,0042±0,0004 Từ số liệu trong Bảng 2.4 đã tiến hành xây dựng đường cong hiệu suất ghi của hệ phổ kế trình bày trên Hình 2.12 với hệ số khớp R2 = 0,99991.
Hình 2.12. Đường cong hiệu suất ghi tuyệt đối tại đỉnh hấp thụ toàn
phẩn của hệ phổ kế gamma dùng detector bán dẫn HPGe. Hiệu suất ghi của hệ phổ kế gamma được tính theo công thức sau:
lnε = 9,19 − 5,163ln E E0+ 6,97(ln E E0)2 − 0,125(ln E E0)3+ 0,0091(ln E E0)4 − 0,0003(ln E E0)5, (2.20)
trong đó: ε là hiệu suất ghi, E là năng lượng đỉnh gamma (keV) còn Eo = 1 keV. Giới hạn phát hiện MDA (Bq/kg) đối với nhân phóng xạ [79, 81] được xác định theo công thức sau:
MDA (Bq
kg) = 2,71+4,66√Sp
t×ε×Iγ.m , (2.21) trong đó:
- Sp là diện tích nền Compton liên tục nằm dưới đỉnh hấp thụ toàn phần của bức xạ gamma đặc trưng năng lượng Eγ;
- t là thời gian đo mẫu (s);
- Iγ là hệ số phân nhánh đối với bức xạ gamma năng lượng Eγ được chọn tính hoạt độ;
- m là khối lượng mẫu đo (kg); ɛ là hiệu suất ghi tuyệt đối tại đỉnh hấp thụ toàn phần ứng với năng lượng Eγ.
Với thời gian đo 24h, khối lượng mẫu 180 gam, ngưỡng phát hiện của hệ phổ kế gamma dùng detector bán dẫn HPGe tại Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân được cho trong Bảng 2.5.
Bảng 2.5. Ngưỡng phát hiện của hệ phổ kế gamma dùng detector bán
dẫn HPGe.
Năng lượng(keV) Đồngvị Phông I(%) T(s) Suất ghi MDA(Bq/kg) 351,9 Pb-214 2.250 37,2 86.400 0,035 1,04 609,3 Bi-214 1.160 46,3 86.400 0,021 1,01 911,1 Ac-228 756 27,7 86.400 0,017 1,73 1.406,8 K-40 425 10,7 86.400 0,012 4,49 661,6 Cs-137 990 85,1 86.400 0,020 0,54 Để kiểm tra độ chính xác của đường cong hiệu suất ghi, đã tiến hành phân tích kiểm tra mẫu chuẩn thứ cấp TN1 và mẫu đất chuẩn IAEA 375 do IAEA cung cấp. Trong Bảng 2.6 đưa ra kết quả xác định hoạt độ riêng của các nhân phóng xạ có trong 2 mẫu chuẩn trên được phân tích trên hệ phổ kế gamma sử dụng trong luận án.