N 002 Fizika / Physics
dr. Artūras Plukis ✉
LT - Jonizuojančios spinduliuotės detektavimo sistemų optimizavimas dinaminių procesų tyrimui
Šio disertacinio darbo metu bus tobulinami egzistuojantys ir kuriami nauji prietaisai ir sistemos didelių energijų dalelių registravimui. Dalis darbo bus skirta kompiuteriniam jonizuojančios spinduliuotės sąveikos su medžiaga modeliavimui kodais MCNP6 ir GEANT4. Modeliavimo metu numatoma įvertinti spinduliuotės konversiją ir tikėtiną sužadinimo energijos pernašą tarp struktūros dalių. Eksperimentiniai tyrimai planuojami su scintiliacinėmis ir puslaidininkinėmis medžiagomis, jas švitinant Rentgeno, gama, neutronų bei elektronų spinduliuote. Šio darbo tikslas ištirti skirtingų detektoriams skirtų medžiagų atsaką ir patobulinti elektroninio signalo apdorojimo algorimą, gerinant energinę skyrą bei didinant signalo/triukšmo santykį.
Darbas bus skirtas tobulinanat in-situ γ spektrometrinio metodą įvertinant paviršinę bei tūrinę taršą skirtingos geometrijos radiaktyviosiose atliekose. Paprasto γ spektrometrijos metodo taikymas ypač pasitarnautų kietųjų radiaktyviųjų atliekų deaktyvaimo/valymo proceso metu, kai greitai ir efektyviai įvertinama lengvai matuojamų radionuklidų (137Cs ir 60Co) savitojo aktyvumo vertės arba jų dinamika prieš ir po valymo, pagal jų fotosmailių ir Komptono sklaidos kraštų santykius. Bus atlikta prietaiso jautrumo analizė pagal neveikos trukmę, atstumus nuo jautraus paviršiaus ir kt., bei detektoriaus MCNP modelio kalibracija.
Jonizuojančiai spinduliuotei aliekose detektuoti reikalingi patikimi jutikliai optimizuoti fotosmailės ir Komptono sklaidos energijų intervalui, tai įgalintų nuklidinio vektoriaus taikymą realiam laike.
EN - Optimization of ionising radiation detection systems for the study of dynamic processes
This thesis will improve existing and develop new instruments and systems for recording high-energy particles. Part of the work will focus on computer modelling of the interaction of ionising radiation with matter with the MCNP6 and GEANT4 codes. The simulations will assess the radiation conversion and the likely transfer of excitation energy between parts of the structure. Experimental studies are planned on scintillation and semiconductor materials under X-ray, gamma, neutron and electron irradiation. The aim of this work is to investigate the response of different detector materials and to improve the electronic signal processing algorithm by improving the energy resolution and the signal-to-noise ratio.
The work will focus on the development of an in-situ γ spectrometric method for the assessment of surface and bulk contamination in radioactive waste of different geometries. The application of a simple γ-spectrometry method would be particularly useful during the decontamination/cleaning process of solid radioactive waste, where the specific activity values or dynamics of readily measurable radionuclides (137Cs and 60Co) are quickly and efficiently estimated, before and after treatment, from the ratios of their photopeak and Compton scattering edges. Sensitivity analysis of the instrument in terms of inactivity time, distances from the sensitive surface, etc., and calibration of the MCNP model of the detector will be performed.
The detection of ionising radiation in radioactive waste requires reliable sensors optimised for the range of photopeak and Compton scattering energies, which would enable the application of the nuclide vector in real time.