Temat: Szybka gamma spektrometria in-situ z zastosowaniem przenośnego spektrometru z detektorem scyntylacyjnym
(Fast in-situ gamma spectrometry using a portable spectrometer with scintillation detector)

Promotor: dr hab. Krzysztof Kozak, tel.: 12 662 83 32
e-mail: Krzysztof.Kozak@ifj.edu.pl


Opis:

1. Spektrometria promieniowania gamma in-situ umożliwia szybkie określenie stężeń izotopów gamma promieniotwórczych zarówno naturalnych jak i sztucznych bezpośrednio w terenie. Ma to szczególne znaczenie w sytuacjach awaryjnych, ale także w sytuacji gdy konieczne jest szybkie określenie stężeń izotopów na danym terenie, np. dla potrzeb energetyki jądrowej. Zakres pracy przewiduje wykonanie kalibracji energetycznej i wydajnościowej przenośnego spektrometru z detektorem scyntylacyjnym NaI w kilku wybranych geometriach pomiarowych. Pomiary ilościowe i jakościowe będą zweryfikowane poprzez pomiary na niskotłowym spektrometrze promieniowania gamma z detektorem HPGe w warunkach laboratoryjnych.

2. Praca będzie realizowana w Instytucie Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego w Laboratorium Ekspertyz Radiometrycznych (http://radon.ifj.edu.pl).

Praca obejmuje:

  • opanowanie obsługi przenośnego spektrometru promieniowania gamma z detektorem scyntylacyjnym NaI i detektorem półprzewodnikowym HPGe
  • wyznaczenie krzywych wydajności spektrometru w funkcji energii kwantów gamma dla wybranych prostych geometrii pomiarowych i utworzenie bibliotek izotopów
  • wykonanie pomiarów terenowych i pomiarów laboratoryjnych pobranych próbek gleby
  • obliczenie stężeń izotopów na podstawie pomiarów in-situ
  • weryfikacja uzyskanych wyników poprzez pomiar laboratoryjny zebranych próbek
  • oszacowania niepewności uzyskanych wyników

Laboratorium Ekspertyz Radiometrycznych IFJ PAN posiada profesjonalne wyposażenie będące do dyspozycji magistranta w czasie wykonywania pracy.

Do dyspozycji Magistranta będzie:

  • spektrometr przenośny z inteligentnym detektorem scyntylacyjnym 2"x2" (stabilizowanym) INSPECTOR 1000 + program analizy widm GENIE 2000 (Canberra Packard)
  • niskotłowy tor spektrometryczny promieniowania gamma z detektorem półprzewodnikowym HPGe (elektronika: 92X Spectrum MASTER; ORTEC (HV, Ampl., Mem. Buf., ADC, MCA) + oprogramowanie Gamma Vision-32 (ORTEC)
  • przyrządy do poboru i przygotowania próbek do pomiarów gamma spektrometrycznych

3. Magistrant zostanie włączony w prace prowadzone w Laboratorium Ekspertyz Radiometrycznych IFJ PAN w zakresie pomiarów promieniotwórczości w środowisku. Pozna nowoczesną aparaturę stosowaną w pomiarach promieniotwórczości środowiska oraz techniki pomiarowe i obliczeniowe stosowane w spektrometrii promieniowania gamma.

4. Praca magisterska będzie wykonywana w ramach Grantu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju pt. "Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej" , Zadanie 6. "Rozwój metod zapewnienia bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej dla bieżących i przyszłych potrzeb energetyki jądrowej". Jednym z tematów w ramach realizowanego grantu jest określenie tzw. "radiologicznego stanu zerowego" terenu lokalizacji pierwszej elektrowni jądrowej w Polsce które m.in. obejmuje pomiary stężeń izotopów gamma promieniotwórczych w próbkach przypowierzchniowej warstwy gleby.

5. Szybka spektrometria in-situ promieniowania gamma jest obecnie metodą, która umożliwia wiarygodne określenie poziomu stężeń izotopów gamma promieniotwórczych bezpośrednio w terenie bez konieczności uciążliwego niekiedy poboru próbek. Szczególnego znaczenia nabiera w sytuacjach awaryjnych, gdy należy możliwie jak najszybciej określić stopień zagrożenia (np. w sytuacji awarii obiektu jądrowego lub awarii radiologicznej). Magistrant będzie miał możliwość pracy z profesjonalną i nowoczesną aparaturą.