بررسي تأثير ناخالصي موجود در ديواره اتاقك يونش گرافيتي بر اندازه گيري مطلق آهنگ كرماي هواي چشمه كبالت-60

Investigation of the Effect of Impurities in the Wall of Graphite Ionizaion Chamber on the Absolute Air Kerma Rate Measurement of 60Co

در آزمايشگاه هاي دزيمتري استاندارد اوليه، اندازه گيري مطلق آهنگ كرماي هوا با استفاده از اتاقك هاي يونش با ديواره گرافيتي انجام مي شود. هدف از اين پژوهش، بررسي تأثير ناخالصي موجود در گرافيت بر اندازه گيري آهنگ كرماي هوا مي باشد. براي اين منظور، يك اتاقك يونش گرافيتي با ضخامت ديواره mm 4 و حجم حساس cm3 022/1، با استفاده از كد MCNPX شبيه سازي شد. سپس ميزان انرژي جذب شده در واحد جرم حجم حساس به ازاي درصد خلوص هاي متفاوت گرافيت محاسبه شد. نتايج به دست آمده نشان مي دهد، با بكارگيري گرافيت با درصد خلوص 95%، خطاي ناشي از ناخالصي گرافيت 5/4% خواهد بود. با افزايش درصد خلوص تا 98%، اين خطا به كمتر از 5/0% كاهش مي يابد. با توجه به اينكه با كاهش ميزان ناخالصي تا 1/0 درصد، خطاي ناشي از ناخالصي به كمتر از 2/0% كاهش مي يابد، لذا براي ساخت اتاقك يونش استاندارد بايد از گرافيت با درجه خلوص بالاتر از 9/99 %، استفاده كرد.

In the primary standard dosimetry laboratories, the absolute measurement of the air kerma rate is carried out using graphite ionization chambers. The aim of this study was to investigate the impact of impurities in graphite on the absolute measurements of the air kerma rate. Hence, a cylindrical graphite ionization chamber with a sensitive volume of 1.022 cm3 and a wall thickness of 4 mm was simulated using MCNPX. Then, the amount of absorbed energy per unit mass of in the sensitive volume was calculated for different percentage purity of graphite. The results show that, using graphite with a percent purity of 95%, the uncertainty in air kerma rate was about 4.5%. By increasing the percent purity of graphite to 98%, the uncertainty was decreased to less than 0.5%. By decreasing the impurity in graphite to 0.1%, the uncertainty due to impurity decreases to less than 0.2%. Therefore, for the construction of a primary standard ionization chamber, graphite with a percent purity greater than 99.9% must be used.