Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23576| Título: | Avaliação de um sistema de detecção de radiações ionizantes utilizando diodo PIN para controle de fontes orfãs |
| Título(s) alternativo(s): | Evaluation of a PIN diode-based ionizing radiation detection system for controling orphan sources |
| Autor(es): | Jakubiak, Raisa Requi |
| Orientador(es): | Faria, Rubens Alexandre de |
| Palavras-chave: | Detectores Radiação Diodos Raios X - Medição Radiação - Medidas de segurança Radiation - Safety measures Resíduos radioativos Detectors Radiation Diodes X-rays - Measurement Radiation - Safety measures Radioactivity - Measurement Radioactive wastes |
| Data do documento: | 6-Nov-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | JAKUBIAK, Raisa Requi. Avaliação de um sistema de detecção de radiações ionizantes utilizando diodo PIN para controle de fontes orfãs. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. |
| Resumo: | O contrabando de materiais radioativos e nucleares é um problema enfrentado pelas agências de inteligência e polícias do mundo todo desde a década de 1990. A segurança física de materiais radioativos e nucleares tem a detecção como um de seus pilares. Nesse sentido, o presente trabalho apresenta a avaliação da capacidade de um sistema baseado em diodo PIN em detectar radiação gama proveniente do decaimento de isótopos radioativos, para posterior aplicação como equipamento auxiliar da segurança pública em treinamentos e detecção de fontes órfãs. Foram testados seis diodos, escolhidos com base no pico de sensibilidade e na janela de absorção, compatíveis com as faixas energéticas estudadas – raios X e raios gama. Os sensores foram expostos a quatro situações diferentes: raios X na faixa de diagnóstico, com várias combinações de tensão (kV) e corrente (mAs), para confirmação de que o sistema estava operando de forma adequada; pulsos de raios X de um gerador industrial, com caráter qualitativo; fontes didáticas de Am-241, Na-22, Sr-90 e Co-60 e, finalmente, fontes comerciais de Cs-137 e Ir-192. Foi possível caracterizar a detecção de fótons na faixa dos raios X para todas as combinações kV e mAs, para 100% dos diodos testados. Nas medições com radioisótopos, contudo, fica claro que o sistema não é capaz de detectar fótons gama originados no decaimento radioativo dos materiais analisados. Apesar de alguns picos de tensão serem observados, não é possível caracterizá-los como detecção devido à natureza aleatória das leituras. O problema foi atribuído, inicialmente, à baixa atividade das fontes didáticas analisadas. Contudo, após medições com o irradiador industrial de Ir-192, atribuiu-se o problema à natureza do silício como detector de raios gama. Finalmente, este estudo conclui que o sistema avaliado pode ser utilizado para medições com raios X, mas não apresenta sensibilidade suficiente para ser utilizado no rastreamento de radionuclídeos. |
| Abstract: | Nuclear and radioactive material smuggling pose a great challenge for intelligence agencies worldwide since the 1990’s. Nuclear and radioactive material security has detection as one of its cornerstones. Therefore, the present work presents the evaluation of a PIN diode-based system as far as its capacity of detecting gamma radiation from radioactive isotopes is concerned, as well as its suitability for further use as an auxiliary equipment for public security in training and orphan sources control. Six diodes were tested. They were chosen according to their peak sensitivity and detection range, which are compatible with the energy range studied X ray and gamma. Sensors were exposed to four different scenarios: diagnostic range X rays, with several voltage (kV) and current (mAs) arrangements, in order to confirm if the system was operating properly; X ray pulses from an industrial X ray equipment, for qualitative investigation; Am-241, Na-22, Sr-90 e Co-60 sources used for didactic purposes and, finally, commercial Cs-137 e Ir-192 sources. It was possible to characterize X ray photons detection for all kV and mAs combinations, for 100% diodes tested. For measurements with radioactive sources, however, it is clear that the system is not capable of detecting gamma photons generated due to the studied sources radioactive decay. Although some voltage peaks can be observed, it is not possible to characterize them as detection due to their random nature. The problem was firstly assigned to the low activity of the analysed didactic sources. Nevertheless, after the experiments using the Ir-192 industrial irradiator, the problem was assigned to silicon features as a gamma detector. Finally, this study concludes that the evaluated system can be used for measurements with X rays, but offers no suitable sensitivity to be used in tracking radionuclides. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23576 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| deteccaoradiacoesdiodopin.pdf | 3,28 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
