Optimization of low level activity measurement of aerosol samples using semiconductor gamma ray spectrometry

Rostoucí požadavky na citlivost gama spektrometrických měření radioaktivních aerosolů v atmosféře vedou k neustálému zdokonalování měřících postupů. K posouzení citlivosti detekčního systému slouží veličina minimální detekovatelná aktivita (MDA), jež je definovaná pomocí detekčních limitů. Tato práce se zabývá problematikou detekčních limitů a snižováním hodnot MDA. Nejprve jsou představeny metody Currie a ISO 11929 zabývající se stanovením detekčních limitů. Následně se tato práce věnuje problematice vlivu stínění detektoru, fluktuací radonu v laboratoři a doby měření na MDA. Dále se zabývá parametry ovlivňující detekční účinnost měření aerosolových filtrů, na níž jsou hodnoty MDA také závislé. Mezi tyto parametry patří rozměry a materiál vzorku, výběr detektoru a geometrie měření. Poté je analyzován vliv dceřiných produktů radonu a thoronu v aerosolovém filtru na citlivost jeho měření pomocí vyvinutého programu modelujícího MDA vybraných radionuklidů. V závěru práce jsou získané výsledky využity k optimalizaci reálných měření v SÚRO v Praze.Due to increasing demands on the sensitivity of radioactive aerosols measurements, its parameters have to be constantly improved. The measurement sensitivity is defined by the Minimal Detectable Activity (MDA) derived from detection limits. The thesis aims to examine the detection limits and the minimization of MDA values. Firstly, two methods for obtaining the detection limits, the Currie and the ISO 11929 method, are introduced. Secondly, the optimization of MDA by means of detector shielding, fluctuations of radon in the laboratory and by duration of measurement, is discussed. MDA is also dependent on the detection efficiency that can be modified, hence the effect of increasing the detection efficiency of aerosol filters is examined. The studied parameters were the size and material of the sample and the type of detector. Furthermore, a numerical model was developed to estimate the MDA for aerosol measurements. The model was used to obtain an ideal time to postpone the measurement during which the daughter products of radon would decay. Finally, the results are used to optimize measurements of aerosol filters at SÚRO