طراحي و كاليبراسيون يك سامانه ي شمارنده ي كل بدن با هندسه ي صندلي

Design and Calibration of a Chair-Type Whole Body Counter

شمارنده­ هاي كل بدن براي اندازه‌گيري‌هاي مستقيم پرتوزايي بدن و ارزيابي پرتوگيري داخلي براي پرتوكاران و ديگر افراد جامعه استفاده مي‌شوند. شمارنده­ ي با هندسه­ ي صندلي نسبت به ديگر هندسه­ ها براي پايش سريع در حوادث پرتوي، مناسب­ تر است. در اين پژوهش، سيستم پايش قابل حملي با هندسه­ ي صندلي، طراحي شد و ارزيابي بازده­ي شمارش براي كاليبراسيون سيستم انجام گرفت. اين سامانه از يك آشكارساز سوسوزن يدور سديم (قطر cm5×cm5) قرار گرفته داخل يك موازي­ ساز، و يك صندلي كه با لايه­ هاي سربي به ضخامت cm2 حفاظت شده ­اند، تشكيل شده است. براي محاسبه­ ي زاويه ­ي صندلي و زاويه­ ي موازي­ ساز، از مدل فانتوم بومَب استفاده شده است. بازده شمارش­ها از راه شبيه­ سازي مونته­ كارلو و آزمايش­هاي كاليبراسيون معمول و با استفاده از يك فانتوم نيم­ تنه­ ي حاوي چشمه­ ي نقطه­اي به دست آمد. كمينه‌ي سطح پرتوزايي قابل اندازه‌گيري (MDA) براي چشمه‌ي Cs137 در محدوده ­ي زماني min 10، برابر با Bq 47±448 بود. نتايج حاكي از آن است كه كاليبراسيون شمارنده­ي كل بدن با كد MCNPX مي­تواند جاي­گزين كاليبراسيون واقعي شود. هم­چنين نشان داده شد كه شبيه ­سازي مونته­ كارلو، يك روش ارزان­ قيمت براي به دست آوردن بازده­ ي شمارنده­ ي كل بدن از نوع صندلي براي مقاصد طراحي و كاليبراسيون است.

A whole body counter is used for in vivo measurement of body radioactivity to access the internal exposure of radiation workers, as well as, the internal exposure of the public. The chair-type WBC is more suitable than the other geometry for rapid monitoring in radiation accidents. In this study, a transportable in vivo monitoring system with the chair-type geometry has been designed, and evaluation of the counting efficiency has been performed to calibrate the system effectively. The counter incorporates Nal (Tl) detectors (5cm dia.×5cm), housed in a collimator, and the chair is shielded using 2cm thick lead layers. For calculating the seat angle of the chair and collimator angle, a Bottle Mannkin Absorber (BOMAB) phantom model has been used. The counting efficiencies have been obtained by using Monte Carlo simulation and from the conventional calibration experiment. For the calibration experiment, a torso phantom containing a point source is used. The minimum detectable activity (MDA) for 137Cs for 10min counting interval is 448±47 Bq. The results indicate that the calibration of the whole body counter by the MCNPX code can be substituted for the actual calibration. It is shown that, the Monte Carlo simulation is an inexpensive alternative method to obtain the counting efficiency of the chair type WBC for design and accurate calibration purposes.