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Experimento 2 Caracterizacion Del Snm

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Experimento 2 Caracterizacion Del Snm

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Se trata de hacer algunas mediciones sobre las características de un sistema nuclear de mediciones utilizando el detector de ioduro de sodio (INA).

Se trata de hacer algunas mediciones sobre las características de un sistema nuclear de mediciones utilizando el detector de ioduro de sodio (INA).

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Experimento 2 Caracterizacion Del Snm

  1. 1. Características del sistema nuclear de medición<br />Experimento 2<br />JUGANDO CON NEUTRONES EN EL REACTOR NUCLEAR RP0 (Dr. Agustín Zúñiga)<br />INSTITUTO PERUANO DE ENERGÍA NUCLEAR – NOVIEMBRE DE 2009<br />
  2. 2. PREGUNTAS<br />¿ Cuáles son las características básicas de un SNM?<br />¿ Qué características se refieren al detector?<br />¿ Qué efectos produce la electrónica presente?<br />¿ Qué variables influencian a los contajes de salida?<br />¿ Porqué es necesario realizar la calibración en energía?<br />¿ Porqué es necesario determinar la eficiencia del sistema?<br />¿ Cuáles son los procesos básicos de interacción de la radiación con la materia?<br />¿ Dónde se encuentran las características nucleares de las fuentes radioactivas, periodo de semidesintegración, esquema de decaimiento: Tabla de radionúclidos?<br />¿ Cuál es el significado de los fuentes patrones; qué datos básicos debemos saber?<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />2<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />
  3. 3. oBJETIVO<br />Conoce las principales características de un sistema nuclear de mediciones básico (SNM).<br />Específicamente está familiarizado con la determinación de: calibración en energía y eficiencia de fotopico.<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />3<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />
  4. 4. estrategia<br />En la primera parte de la sesión se familiarizará con los comandos del sistema multicanal MCA40-Camberra.<br />Luego conocerá las características del SNM, como: voltaje de trabajo, tiempo muerto, calibración en energía y eficiencia. Específicamente los dos últimos. <br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />4<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />
  5. 5. Aspectos teóricos: el detector ioduro de sodio<br />Los centelladores pueden ser orgánicos e inorgánicos. Los mas utilizados son el sulfuro de zinc activado con plata SZn (Ag) y el ioduro de sodio activado con talio Ina(Tl). El primero se usa para la detección de partículas alfa, y el segundo para la radiación gama.<br />El tubo fotomultiplicador: es el encargado de transformar el fotón en una señal eléctrica proporcional a la energía depositada. La luz y una serie de electrodos llamados dinodos constituyen la foto multiplicación.<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />5<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />
  6. 6. Tubo fotomultiplicador<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />6<br />
  7. 7. Equipamiento: Módulos básicos<br />Porta NIM<br />Cristal de INa(Tl) y conjunto de fototubo<br />Base del tubo fotomultiplicador<br />Fuente de alto voltaje<br />Pre-amplificador<br />Amplificador<br />Analizador monocanal (o multicanal)<br />Contador<br />Temporizador<br />Analizador Multicanal<br />Conjunto de conectores<br />KIT de fuentes gamma (&lt; 5 μCi)<br />Placas de absorbedores de plomo<br />Osciloscopio<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />7<br />
  8. 8. Uso del analizador multicanal<br />Comandos:<br />Modo PHA (analizador de altura de pulsos)<br />Collect y Clear All (iniciar la medición y borrar todo)<br />Ecal (para calibrar automáticamente)<br />Expand (expandir región alrededor del cursor)<br />Preset (prefijar los tiempos)<br />ROI (para definir la región de interes)<br />ReadOut (para transferir datos al computador)<br />ADE IN (para ingreso de la salida del amplificador)<br />Ext (utiliza la amplificación externa)<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />8<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />
  9. 9. Calibración en energía:<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />9<br />OBJETIVO:<br />Correlacionar la energía con la altura de pulsos provenientes del detector.<br />ESTRATEGIA:<br /><ul><li> Definir la ganancia del sistema (voltaje de alta tensión y amplificación).
  10. 10. Utilizar las fuentes radioactivas y sus energías para establecer la calibración. (Ecuación )</li></ul> E (ev) = a. C (canal) + b<br />
  11. 11. Espectro de cesio <br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />10<br />
  12. 12. Espectro del cobalto<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />11<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />
  13. 13. Eventos en la vecindad del detector-fuente-blindaje<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />12<br />
  14. 14. Ecuación de calibración<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />13<br />
  15. 15. resolución<br />Es una medida de su habilidad para resolver (identificar) dos fotopicos cercanos.<br />R : resolución en %<br />δE :ancho de pico a la altura mitad del máximo nivel de contaje,<br /> medido en # canales.<br />E : # canal en la centroide del pico.<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />14<br />
  16. 16. eficiencia<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />15<br />Coeficiente que relaciona las actividades de una muestra (Am) y el estándar (As):<br />Area: área bajo el fotopico<br />TL: tiempo vivo<br />Ao: actividad del estándar<br />t : tiempo hasta hoy<br />λ: constante de decaimiento<br />f: intensidad relativa (fracción de decaimiento)<br />
  17. 17. Procedimiento: sistema de espectrometría gama usando INA (Tl)<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />16<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />
  18. 18. Procedimiento<br />Establezca las condiciones de amplificación<br />Identifique las fuentes estándares (energía, actividad inicial, periodo de decaimiento)<br />Utilice los comandos del MCA para calibrar<br />Utilice fuentes patrones y determine la resolución en función de los fotopicos. (Cs-137)<br />Utilice fuentes patrones y determine la eficiencia en función de los fotopicos. (Cs-137)<br />Determine la actividad de una fuente radioactiva<br />Estime la incertidumbre de la actividad determinada<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />17<br />
  19. 19. preguntas<br />¿Cuánto es el voltaje de trabajo de su equipo?<br />¿ Cuánto es la resolución de su detector discuta sus ventajas frente al análisis multielemental?<br />¿ Cuánto es la eficiencia del detector, discuta sus ventajas frente a la detección de menores actividades?<br />¿ Discuta la medición de una magnitud y la expresión de su mejor valor?<br />¿ Discuta la determinación de la incertidumbre correspondiente y su expresión?.<br />Nota: <br />Visita internet para obtener información sobre cualquier término que no entienda siempre va a hallar lo necesario aunque no lo suficiente.<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />18<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />
  20. 20. referencias<br />ORTEC, Camberra. Manuales de Venta y Mantenimiento de cada Tipo de Módulo.<br />LEDERER M. Table of theIsotopes, 6th ed., Wiley. N.Y. (1967)<br />SEELMANN W. Tabla de Núclidos, Karlsruhe (1974)<br />EVANS R. The Atomic Nucleus, McGraw-Hill, N.Y. (1955)<br />KAPLAN I. Física Nuclear, Aguilar, Madrid, (1961)<br />PRICE W. Nuclear Radiation Detection, 2ed. McGraw-Hill, N.Y. (1964).<br />WIKIPEDIA<br />OIEA<br />Reactor Nuclear RP0- IPEN<br />19<br />Experimento 2: Caracterización del SNM<br />

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