оцінка чутливості низькофонового детектора

зі сцинтиляційним кристалом CdWo₄ до радіоактивної забрудненості зразків ⁴⁰K, ¹³⁷Cs, РАДІОНУКЛІДАМИ РЯДІВ

УРАНУ І ТОРІЮ

 

А. С. Золотарьова^1,2, Ф. А. Даневич¹, В. В. Кобичев¹, Б. М. Кропив’янський¹

 

¹ Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ

² Київський національний університет імені Тараса Шевченка

 

У відділі фізики лептонів ведеться розробка низькофонового сцинтиляційного детектора, який зокрема може бути застосований для вимірювання радіоактивної забрудненості зразків матеріалів для низькофонових експериментів. Сцинтиляційні кристали вольфрамату кадмію (CdWO₄), завдяки низькому рівню радіоактивної забрудненості, високій ефективності реєстрації гамма-квантів та прийнятній енергетичній роздільній здатності, є перспективними детекторами для таких задач. Були проведені вимірювання з кристалом CdWO₄ розмірами Æ70 ´ 70 мм у захисті з кількох сантиметрів міді та 10 см свинцю для оцінки рівня фону детектора. Також для оцінки чутливості установки до радіоактивної забрудненості у зразках радіонуклідами ⁴⁰K, ¹³⁷Cs, ²²⁶Ra, ²²⁸Ra і ²²⁸Th було проведено, за допомогою пакету Geant4, моделювання відгуку сцинтиляційного детектора з кристалом CdWO₄ розмірами Æ70 ´ 70 мм до гамма-квантів з енергією 1461 кеВ (⁴⁰К), 662 кеВ (¹³⁷Сs), 911 кеВ, 966 кеВ (²²⁸Ac), 1764 кеВ (²¹⁴Bi), 2615 кеВ (²⁰⁸Tl) як для точкового джерела, так і для об’ємних зразків. Показано, що чутливість детектора (за умови подальшого зниження фону, яке буде досягнуте завдяки застосуванню додаткового пасивного захисту, встановленню антимюонного детектора та продуванню установки азотом) порівняна з чутливістю низькофонових германієвих детекторів.