S TIMA DEL RATEO DI DOSE ASSORBITA E DELLA DOSE EFFICACE

EFFICACE EQUIVALENTE RIGUARDANTE LA SABBIA

ZIRCONIFERA ANALIZZATA E LA PIETRA LAVICA

Dose assorbita e dose efficace (sabbia zirconifera)

Nel caso della sabbia zirconifera analizzata sono stati calcolate la dose assorbita e la dose efficace per mezzo delle (2.11) e (2.12) (cfr. 2.5).

All’ interno della formula (2.11) sono stati inseriti come valori di e , quelli di attività media specifica calcolati precedentemente con la REC delle sorgenti puntiformi, analoghi risultati sarebbero stati ottenuti con l’ altra REC. Si ricorda che: e . Riguardo ciò si è concluso che in base alle normative riguardanti i materiali da costruzione sopra esposti, per quanto riguarda l’ attività dell’ uranio il valore di risulta sopra la norma, confrontato con 1Bq/g, mentre per quanto riguarda l’ attività del torio, confrontato con 10 Bq/g, rientra nei valori normali. Per il ⁴⁰K siamo del tutto nella norma, dato che dal basso valore di attività pari a 12.729 Bq/Kg, si deduce che la sabbia zirconifera è priva di ⁴⁰K.

In tabella 5.17 sono riportate le grandezze relative alla dose assorbita e dose efficace:

dose assorbita(nGy/h) dose efficace (mSv/y)

1704.24

Tabella 5.17: Valori di dose assorbita e dose efficace.

Il valore di dose efficace rientra nei limiti di 1mSv/y per i lavoratori e 0.3

Dose assorbita e dose efficace (pietra lavica)

In questo caso i valori delle attività scelti per stimare la dose sono quelli ottenuti tramite la REC relativa alla miscela contenente torio. Analoghi risultati sarebbero stati trovati considerati, quelli ottenuti con la REC relativa alle sorgenti puntiformi. Si ricorda che: e . Per quanto riguarda la ATh, dato che l’ unica informazione è stata ottenuta dall’ analisi del picco del ²⁰⁸Tl, pari al 36% di quella attesa (cfr.4.5.2), per approssimazione si è deciso di considerare quella al 100%, che risulta essere pari a , questo non è altro che il valore di attività di quella che avrebbero dovuto avere i figli del

232

Th, ammesso che sia stato rispettato l’ equilibrio secolare ipotizzato. In tabella 5.18 sono riportati i valori di dose assorbita e dose efficace.

dose assorbita(nGy/h) dose efficace (mSv/y)

35.212

Tabella 5.18: Valori di dose assorbita e dose efficace.

In base alle normative vigenti riguardanti i materiali da costruzione analizzati, per quanto riguarda l’ attività dell’ uranio e del torio i valori di

e A_Th si ha che sono al di sotto della norma, confrontati con 1Bq/g, e con 10 Bq/g, rientra nei valori normali. Per il ⁴⁰K si è nella norma, dato che il valore di attività pari a 170 Bq/Kg, risulta al di sotto della norma.

In base alla normativa vigente riguardante i materiali da costruzione si può dire che i valori di attività misurati sono al di sotto della norma.

A

Appendice

Software ANGLE3

A.1

I

ORTEC-ANGLE3 è un software sviluppato per la determinazione di calibrazioni in efficienza, a diverse geometrie per rivelatori HPGe ed è un’ applicazione che va ad integrare il software GAMMAVISION32 nelle funzioni di calcolo delle curve di calibrazione in efficienza [45,46].

Tale software genera tabelle di efficienza per le più comuni geometrie di misura in laboratorio a partire da una calibrazione in efficienza di riferimento (REC), ottenuta acquisendo una sorgente standard di nota geometria e composizione.

Il metodo utilizzato è semiempirico, che riprende i concetti di “angolo solido effettivo e trasferimento di efficienza (ET)”.

Il software è stato progettato usando una serie di sorgenti puntiformi che siano in grado di ricoprire un intervallo di energia gamma di interesse, al fine di ottenere una calibrazione in efficienza, a partire dall’ inserimento di una curva relativa a dati sperimentali (efficienza vs energia). Le condizioni ottimali per ottenere tale curva sono quelle di utilizzare sia più sorgenti di singoli radionuclidi, piuttosto che una sorgente composta da più nuclidi, che abbiano un basso certificato di incertezze ( non deve superare l’ 1.5% - 2.5%) e ponendo le sorgenti stesse in posizione coassiale, ad una distanza di

15-20 cm, al fine di evitare (effetto somma) ed effetti matrice.

Al fine di ottenere un risultato affidabile, le sorgenti standard da utilizzare deve essere geometricamente e composizionalmente simile al campione e alle stesse condizioni di conteggio: si possono così creare REC addizionali per mezzo di sorgenti di calibrazioni standard, che abbiano geometrie cilindriche o che abbiano la forma del beaker di Marinelli.

L’ utilizzo delle diverse REC per calcolare l’ efficienza di fotopicco a determinate energie, quando si effettua l’ analisi quantitativa relativa ad un determinato campione, fornisce uguali valori di attività specifica calcolati non cambiamo [45].

Il software ANGLE3 compie simultaneamente il trattamento di tre parametri:

 attenuazione dei fotoni gamma,

 geometria,

 risposta del rivelatore.

Tali parametri sono strettamente connessi all’ introduzione del concetto di angolo solido effettivo , che è quindi fondamentale per il calcolo di per un rivelatore a semiconduttore. Questo implica che il risultato dovrebbe essere indipendente dalla scelta della REC.

L’effettivo angolo solido che si forma tra una sorgente gamma nota S e un rivelatore D è definito come:

ove è il volume della sorgente e è la superficie del rivelatore visibile dalla sorgente, fig 6.1. Considerando che:

dove:

 T è un punto che varia sul volume della sorgente,

 P è un punto che varia sulla superficie del rivelatore,

 è il versore normale all’ area della superficie del rivelatore,

 è il fattore che tiene conto dell’ attenuazione gamma dei fotoni che vanno nella direzione ,

 è la probabilità di un fotone di interagire con il rivelatore.

I due fattori e , tengono conto delle caratteristiche geometriche e composizionali del materiale.

Figura A.1: Configurazione tra sorgente e rivelatore.

L’ efficienza del rivelatore data da:

rappresenta il principio di trasferimento dell’ efficienza. Il fattore di trasferimento dell’ efficienza (ET) per date energie gamma è quindi il rapporto tra l’ efficienza del rivelatore relativa al campione e l’ efficienza di riferimento.

Il fattore di trasferimento dell’ efficienza offre flessibilità per tipi e dimensioni di campione, composizione, tipi di rivelatori, e distanza della sorgente-rivelatore. Questo approccio riduce il fattore di incertezza dei dati di ingresso riguardo i calcoli dell’ efficienza in uscita. Questa implicita “compensazione dell’ errore ET” risulta essere un vantaggio rispetto ai metodi assoluti puramente matematici (Monte Carlo).

Dopo aver inserito tutti parametri di ingresso di cui necessita il software, esso restituisce in uscita i valori dell’ angolo solido effettivo e dell’ efficienza per ciascuna energia data.

Esportando i dati di output in GAMMAVISION si può visualizzare la curva di efficienza di vs , relativa al campione da analizzare [47, 48].