Environmental radionuclides as contaminants of HPGe gamma-ray spectrometers: Monte Carlo simulations for Modane underground laboratory

Autor: F. Piquemal, R. Breier, P. Loaiza, V.B. Brudanin, Pavel P. Povinec, E. Rukhadze, I. Stekl, N. I. Rukhadze
Přispěvatelé: Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Souterrain de Modane (LSM - UMR 6417), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Cryostat
Monte carlo simulation
Physics::Instrumentation and Detectors
Health
Toxicology and Mutagenesis
Nuclear engineering
Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena
Monte Carlo method
[PHYS.NEXP]Physics [physics]/Nuclear Experiment [nucl-ex]
010403 inorganic & nuclear chemistry
7. Clean energy
01 natural sciences
Radiation Monitoring
0103 physical sciences
Environmental Chemistry
Computer Simulation
Nuclear Experiment
Waste Management and Disposal
Radioisotopes
Radionuclide
Spectrometer
010308 nuclear & particles physics
Cold finger
Detector
Thorium
Gamma ray
Modane underground laboratory
General Medicine
Pollution
0104 chemical sciences
Semiconductor detector
Spectrometry
Gamma
Background
13. Climate action
Gamma Rays
HPGe gamma-spectrometry
Environmental science
Uranium
High Energy Physics::Experiment
Radioactive contaminants
France
Laboratories
Monte Carlo Method
Radioactive Pollutants
Zdroj: J.Environ.Radioact.
International Conference on Environmental Radioactivity
International Conference on Environmental Radioactivity, May 2017, Vilnius, Lithuania. pp.134-140, ⟨10.1016/j.jenvrad.2018.04.020⟩
Popis: International audience; The main limitation in the high-sensitive HPGe gamma-ray spectrometry has been the detector background, even for detectors placed deep underground. Environmental radionuclides such as 40K and decay products in the 238U and 232Th chains have been identified as the most important radioactive contaminants of construction parts of HPGe gamma-ray spectrometers. Monte Carlo simulations have shown that the massive inner and outer lead shields have been the main contributors to the HPGe-detector background, followed by aluminum cryostat, copper cold finger, detector holder and the lead ring with FET. The Monte Carlo simulated cosmic-ray background gamma-ray spectrum has been by about three orders of magnitude lower than the experimental spectrum measured in the Modane underground laboratory (4800 m w.e.), underlying the importance of using radiopure materials for the construction of ultra-low-level HPGe gamma-ray spectrometers.
Databáze: OpenAIRE
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