بهینه سازی پارامترهای هندسی شمارشگر قابل حمل (CSI (TI) جهت پایش آلودگی تیروئید به ید۱۳۱ با کد Geant۴: ارزیابی بازدهی و قدرت تفکیک و نسبت سیگنال به نویز

گسترده رادیوایزوتوپهای حاصل از شکافت به ویژه ید۱۳۱، یکی از پیامدهای اصلی حوادث هسته ای است که به دلیل جذب سریع این رادیوایزوتوپ توسط غده تیروئید، ضرورت پایش سریع آلودگی داخلی پس از وقوع چنین حوادثی را اجتناب ناپذیر می سازد. در این راستا آشکارسازهای سوسوزن مبتنی بر سزیم یدید فعال شده با تالیوم (CSI (TI)، به دلیل بازدهی بالای تشخیص، قابلیت تولید در ابعاد متنوع و پاسخ خطی به در تابش به طور گسترده ای در کاربردهای پایش پرتوی مورد استفاده قرار می گیرند. با این وجود عملکرد این آشکارسازها به شدت تحت تاثیر پارامترهای هندسی نظیر ابعاد کریستال و فاصله آشکارساز از منبع قرار دارد که مستقیما بر بازدهی شمارش، وضوح، انرژی و نسبت سیگنال به نویز (SNR) اثر می گذارند. در این پژوهش با بهره گیری از کد شبیه سازی Geant، بهینه سازی هندسی آشکارسازهای (CSI (TI) برای پایش پرتوهای گاما با انرژی kev ۳۶۴ ناشی از ید ۱۳۱ مورد بررسی قرار گرفته شد. شبیه سازی ها بر اساس یک مدل واقعی از غده تیروئید شامل دو لوب تیروئیدی به عنوان منبع حجمی ید ۱۳۱ انجام شده اند. محدوده ابعاد کریستال آشکارساز از ۱ اینچ در ۱ اینچ تا ۳ اینچ در ۳ اینچ و فواصل آشکارساز از منبع در بازه ۲ تا ۱۶ سانتی متر با گامهای ۲ سانتی متری مورد ارزیابی قرار گرفته است. معیارهای اصلی ارزیابی شامل بازدهی تشخیص فوتونهای ke۷ ۳۶۴، وضوح انرژی در ناحیه، فوتوپیک و تحلیل نسبت سیگنال به نویز (SNR) است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کریستال ۳ اینچ در ۳ اینچ در فاصله ۶ سانتی متری بهینه ترین انتخاب است. این پیکربندی تعادلی بین بازدهی قابل قبول، قدرت تفکیک بالا و SNR بهبودیافته را ارائه می دهد و برای پایش پرتوی در شرایط اضطراری که دسترسی نزدیک به چشمه محدود است مناسب تر است.

کلیدواژه ها:

سوسوزن ، تیروئید ، آلودگی داخلی ، قابل حمل ، قدرت تفکیک ، بازدهی ، Csl(TI) ، Geant۴