Kalibrering av HPGe-detektor för in situ gammaspektrometri

Rapporten beskriver kalibreringen av en av FM:s detektorer avsedd för mätningar av gammastrålande nuklider i fält. Gammaspektrometriska mätningar i fält är en viktig metod i händelse av ett nedfall eller annan utspridning av radionuklider. Det är en metod som möjliggör inte bara en identifiering av aktuella radionuklider, utan även kan ge svar på mängden. Dessutom kan denna metod leverera resultat direkt efter genomförd mätning. För att möjliggöra en uppskattning av aktivitetsnivåer krävs dock att detektorns effektivitet bestämts för den aktuella gammaenergin och för den rådande mätsituationen. Detta blir för gammaspektrometriska mätningar i fält en mer komplex uppgift än för mätningar på laboratorium, eftersom man inte på ett enkelt sätt kan använda kalibreringskällor med känd aktivitet för kalibreringen. Kalibreringen har därför genomförts i flera steg. Först bestäms detektorns effektivitet för infallande strålning för olika gammaenergier (122-1408 keV) och infallsvinklar (0-90 grader). Till dessa data anpassas sedan en funktion som beskriver detektorns effektivitet i det givna energi- och vinkelintervallet. Därefter beräknas den sammanlagda effektiviteten för mätningar i fält (benämnd absolut effektivitet), beroende på både detektoreffektivitet och geometrin hos mätuppställningen och källan. I detta arbete har två olika modeller använts för att beskriva källan, dels en s.k. beredskapsmodell där man antar att all aktivitet finns jämnt fördelad i ett 2 cm tjockt jordlager med densiteten 500 kg/m3, och dels en perfekt plan yta. När den absoluta effektivieteten är bestämd för ett antal gammaenergier och för de två modellerna kan dessa data läggas in i kalibreringsfiler till instrumentmjukvaran GammaVision. Detta möjliggör att operatören kan erhålla ett värde på markbeläggningen (i Bq/m2) direkt vid genomförd mätning, vilket kan vara av stor vikt i ett tidskritiskt läge efter en nukleär eller radiologisk händelse. Stor vikt har även lagts vid att skatta den sammanlagda mätosäkerheten för gammaspektrometriska mätningar i fält. Osäkerheten i en mätning är ett viktigt kvalitetsmått som anger resultatens användbarhet som beslutsunderlag.