Application of the Monte Carlo Method to the study of the activity obtained in a 4π(β,EC)-γ coincidence system by the Discrimination with Reposition Method

O objetivo do presente trabalho foi o de estabelecer uma nova característica ao programa de Monte Carlo ESQUEMA, destinado a simular todo o processo de detecção em um sistema de coincidência 4π(β,EC)-γ e possibilitou o conhecimento antecipado do comportamento da atividade aparente da fonte radioativa como função da eficiência do detector 4π. Esta metodologia foi aplicada anteriormente para os casos onde a eficiência é variada pela colocação de absorvedores sobre a fonte radioativa ou variando-se o nível de discriminação eletrônica, com a exclusão completa das contagens abaixo deste nível. No presente trabalho, esta metodologia foi modificada com a inclusão dos eventos não coincidentes abaixo do nível de discriminação eletrônica, adotado para a via beta. Desta forma, a curva de extrapolação passa a ter um comportamento rigorosamente linear e o valor extrapolado corresponde a atividade da fonte radioativa, esperando-se obter uma melhor acurácia no seu valor. Esta alteração é inovadora e particularmente apropriada para ser aplicada ao caso de medidas com o Sistema de Coincidências por Software (SCS), desenvolvido recentemente pelo LMN. O trabalho consiste na modificação de um programa desenvolvido no LMN, denominado ESQUEMA, que leva em conta as características gerais de um esquema de desintegração complexo, incluindo-se os diversos tipos de transição, além das características experimentais do sistema de medidas por coincidência 4π(β,EC)-γ. Estas modificações permitem a obtenção das curvas de extrapolação, aplicando-se o método proposto de Discriminação com Reposição. O software MCNP5 é usado para simular o transporte de radiação. A simulação de Monte Carlo é comparada com valores experimentais para o radionuclídeo padronizados no LMN, o 111In .The aim of the present work is to establish a new feature to the Monte Carlo code ESQUEMA developed by the Nuclear Metrology Laboratory (LMN), in order to simulate the whole detection process in a 4π(β,EC)-γ system and predict the behavior of radioactive source activity as a function of 4π detector. The methodology was applied previously, when the efficiency is modified by adding absorbers over or under the radioactive source or modifying the electronic discrimination level by excluding all events below this level. In the present work, this methodology applying beta pulse height discrimination has been modified adding to the beta spectrum noncoincident events occurring below the lower level, which are cutted off by the conventional discrimination procedure. In this way, the extrapolation curve is modified obtaining straight line shape and the extrapolated value, corresponding to the radioactive source activity, is expected to achieve better accuracy. This feature is particularly suitable for measurements with the Software Coincidence System (SCS), recently developed at the LMN. The main goal of present work is to modify the software developed by the LMN team, called ESQUEMA where all the characteristics of a complex disintegration scheme are considered, including different kind of transitions and experimental features of 4π(β,EC)-γ detection process. These changes allow to obtain the extrapolated value by the proposed method of Discrimination with Reposition. The software MCNP5 is used to simulate the radiation transport. The Monte Carlo simulation is compared to experimental results obtained for 111In, recently standardized by the LMN using the SCS and conventional extrapolation techniques