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Simulation of the background for $$gamma$$ detection system in the indoor environments of concrete buildings

コンクリート建家内環境における$$gamma$$線検出システムのバックグラウンド評価

堤 正博; 大石 哲也; 木内 伸幸; 坂本 隆一; 吉田 真

Tsutsumi, Masahiro; Oishi, Tetsuya; Kinouchi, Nobuyuki; Sakamoto, Ryuichi; Yoshida, Makoto

$$gamma$$線検出システムの屋内バックグラウンドスペクトルを評価するために、コンクリート建家内の$$gamma$$線放射線場についてモンテカルロ法による検討を行った。モデル化では、壁厚、部屋の形及び大きさを考慮し、屋内線源ジオメトリーについては、容易かつ効率的な計算ができるように球殻モデルを仮定した。このモデルをGe検出器が単独の場合とGe検出器をもっと複雑なシステムに組み込んだ場合とについてそれぞれ適用した。その結果、コンクリート厚を25cm、コンクリート中にU系列、Th系列、Kの自然3成分の均一分布を仮定することにより、屋内の放射線場をよく推定できることがわかった。ここで開発したモデルは、$$gamma$$線検出システムやその遮蔽における設計や最適化に有用である。

In order to predict the indoor background spectra to gamma detection systems, the gamma radiation field in a concrete building is studied by the Monte Carlo simulations. The parameters of wall thickness, room shape and dimensions were considered in the modeling. The indoor source geometry was simulated by a spherical layer model with the intention of easy and effective calculations. The model was applied to an unshielded germanium detector and the detection system with a more complex shielding configuration. As the results, we found that the indoor radiation field in concrete buildings can be predicted well with the source geometry of a spherical concrete layer of 25cm thickness and with the source of the natural major three components of the $$^{238}$$U series, $$^{232}$$Th series and $$^{40}$$K that are homogeneously distributed. The simulation model is useful for designing and optimizing gamma detection systems or shielding assemblies.

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