Optimización de la cámara gamma de forma variable para regiones de alta tasa de dosis
Autores: Miyada, Kengo; Takada, Eiji; Sato, Yuki
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización de la cámara gamma de forma variable para regiones de alta tasa de dosis
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Cámara gamma
Cámara de Compton
Sustancias radioactivas
Regiones de alta tasa de dosis
Edificio del reactor
Tiempo muerto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 46
Citaciones: Sin citaciones
Para proceder con el desmantelamiento de la Central Nuclear de Fukushima Daiichi, es necesario visualizar sustancias radioactivas utilizando una cámara gamma en regiones de alta tasa de dosis dentro de un edificio de reactor nuclear. Hemos desarrollado una cámara Compton en forma de paraguas, cuya distribución de sensibilidad puede ajustarse cambiando su forma. Cuando se utiliza en un robot, la distancia de desplazamiento del robot puede reducirse en comparación con una cámara de agujero estenopeico que es sensible solo a la superficie frontal. Además, a diferencia de una cámara Compton omnidireccional, la sensibilidad en una dirección específica puede aumentarse, lo que se espera que amplíe el grado de libertad de medición. En este estudio, las características del sistema desarrollado fueron evaluadas a través de simulaciones y experimentos para su aplicación en un entorno radioactivo de alto nivel dentro de un edificio de reactor. Se estima que este sistema puede operar a una tasa de dosis de aproximadamente 2.68 mSv/h. Además, ideamos un método para compensar el efecto del tiempo muerto del SiPM (MPPC) en la región de alta tasa de dosis monitoreando la corriente de la fuente de alimentación del SiPM y evaluando su aplicabilidad a altas tasas de dosis. Este método de corrección fue validado en el caso en el que el pico fotoeléctrico de los espectros de energía fluctuó aproximadamente en 60 keV debido al tiempo muerto.
Descripción
Para proceder con el desmantelamiento de la Central Nuclear de Fukushima Daiichi, es necesario visualizar sustancias radioactivas utilizando una cámara gamma en regiones de alta tasa de dosis dentro de un edificio de reactor nuclear. Hemos desarrollado una cámara Compton en forma de paraguas, cuya distribución de sensibilidad puede ajustarse cambiando su forma. Cuando se utiliza en un robot, la distancia de desplazamiento del robot puede reducirse en comparación con una cámara de agujero estenopeico que es sensible solo a la superficie frontal. Además, a diferencia de una cámara Compton omnidireccional, la sensibilidad en una dirección específica puede aumentarse, lo que se espera que amplíe el grado de libertad de medición. En este estudio, las características del sistema desarrollado fueron evaluadas a través de simulaciones y experimentos para su aplicación en un entorno radioactivo de alto nivel dentro de un edificio de reactor. Se estima que este sistema puede operar a una tasa de dosis de aproximadamente 2.68 mSv/h. Además, ideamos un método para compensar el efecto del tiempo muerto del SiPM (MPPC) en la región de alta tasa de dosis monitoreando la corriente de la fuente de alimentación del SiPM y evaluando su aplicabilidad a altas tasas de dosis. Este método de corrección fue validado en el caso en el que el pico fotoeléctrico de los espectros de energía fluctuó aproximadamente en 60 keV debido al tiempo muerto.