Feasibility Study on Gamma Energy Spectroscopy of Bismuth Nanoparticlesloaded Plastic Scintillator for Portal Monitoring Using Monte Carlo Simulations
저자
Taeseob Lim ; Siwon Song ; Jae Hyung Park ; Jinhong Kim ; Seunghyeon Kim ; Hyungi Byun ; Seokhyeon Jegal ; Bongsoo Lee
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
English
주제어
KDC
559
자료형태
학술저널
수록면
378-378(1쪽)
제공처
Plastic scintillators can be used to find radioactive sources for portal monitoring due to their advantages such as faster decay time, non-hygroscopicity, relatively low manufacturing cost, robustness, and easy processing. However, plastic scintillators have too low density and effective atomic number, and they are not appropriate to be used to identify radionuclides directly. In this study, we devise the radiation sensor using a plastic scintillator with holes filled with bismuth nanoparticles to make up for the limitations of plastic materials. We use MCNP (Monte Carlo N-particle) simulating program to confirm the performance of bismuth nanoparticles in the plastic scintillators. The photoelectric peak is found in the bismuth-loaded plastic scintillator by subtracting the energy spectrum from that of the standard plastic scintillator. The height and diameter of the simulated plastic scintillator are 3 and 5 cm, respectively, and it has 19 holes whose depth and diameter are 2.5 and 0.2 cm, respectively. As a gamma-ray source, Cs-137 which emits 662 keV energy is used. The clear energy peak is observed in the subtracted spectrum, the full width at half maximum (FWHM) and the energy resolution are calculated to evaluate the performance of the proposed radiation sensor. The FWHM of the peak and the energy resolution are 61.18 keV and 9.242% at 662 keV, respectively.
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