Desenvolvimento de um codigo computacional aberto de analise quantitativa para determinacao de radionuclideos por espectrometria gama com detectores semicondutores

• Autor(a) principal: MADUAR, MARCELO F.
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9534
• topic: o codes; radioisotopes; gamma spectroscopy; high-purity ge detectors

A quantifica????o da atividade de radionucl??deos emissores de raios gama em amostras medidas por espectrometria gama com detectores HPGe depende da an??lise dos fotopicos presentes no espectro, especialmente da determina????o exata das suas ??reas l??quidas. Tal an??lise ?? geralmente realizada com o aux??lio de ferramentas de software propriet??rio. Este trabalho apresenta uma metodologia, descri????o de algoritmos e um aplicativo de c??digo aberto, denominado OpenGamma, para a busca e an??lise de fotopicos a fim de se obter seus par??metros relevantes e as atividades dos radionucl??deos na amostra. A implementa????o computacional ?? distribu??da sob licen??a aberta para o c??digo principal e com o uso de pacotes de software aberto para o projeto da interface e para bibliotecas matem??ticas. O procedimento para a busca de picos ?? realizado em tr??s etapas. Primeiramente, executa-se uma pesquisa preliminar com o m??todo da segunda diferen??a, que consiste na gera????o de um espectro derivado para a busca de picos candidatos. Na segunda etapa, calculam-se as larguras experimentais dos picos, dos quais escolhem-se aqueles bem formados e isolados para a obten????o da fun????o de ajuste da largura vs. canal, por meio do m??todo de Levenberg-Marquardt para ajustes n??o-lineares. Por fim, regi??es do espectro com picos agrupados s??o delimitadas e novo ajuste n??o-linear ?? aplicado a cada regi??o para a obten????o dos termos da linha de base e dos fotopicos. A partir destes termos, s??o calculadas as ??reas l??quidas dos picos. Para a determina????o da atividade, curvas de calibra????o de efici??ncia previamente obtidas, bem como dados de transi????es gama dos radionucl??deos, s??o incorporadas ao c??digo e aplicadas. O c??digo foi escrito em linguagem C++ e a interface foi desenvolvida com a ferramenta Qt. Para as fun????es matem??ticas e procedimentos de ajuste, foi usada a biblioteca cient??fica GNU (GSL). A valida????o de c??digo foi feita por meio da an??lise de: 1) espectros sint??ticos de teste da AIEA, especialmente desenhados para a avalia????o de desempenho de software; 2) espectros obtidos com amostras de exerc??cios de intercompara????o e 3) espectros da rotina de trabalho do Laborat??rio de Radiometria Ambiental (LRA) do IPEN e analisados com o aplicativo comercial InterWinner. Os resultados obtidos s??o consistentes com os valores de refer??ncia e com aqueles obtidos pelo aplicativo citado, sugerindo que o c??digo OpenGamma pode ser utilizado com seguran??a na espectrometria de raios gama de uso geral.