Simulace indukované radioaktivity v experimentu ATLAS I. Bědajánek, I. Štekl Ústav technické a experimentální fyziky
Osnova ozařování v CERNu postup simulací a výpočtů pro ATLAS detektor motivace ATLAS detektor výsledky
Motivace studium indukované radioaktivity v různých částech ATLASu zajistit ochranu lidí před účinky ion. záření (údržba) odhadnout pozaďový signál v ID způsobený induk. radioaktivitou a poškození detektoru
ATLAS detektor
Vnitřní detektor
Monte Carlo simulace skutečná geometrie a materiálové složení simulace protonových kolizí (PYTHIA) simulace reakcí, jejich pozic a produktů (100 dnů) rozpad jader => generace zpožděného gamma záření spektra gamma záření a nab. částic na povrchu a v různých vzdálenostech 20, 50, 100 cm od povrchu výpočet ekvivalentních dávkových příkonů ze spekter pro JF stínění a vnitřní detektor porovnání výsledků experimentů se simulacemi pro ověření správnosti výpočtů
Umístění JF stínění a TASu
Obrázek JF stínění
Výsledky Ekvivalentní dávkový příkon [µSv/h] po 10 dnech vypnutí LHC v oblasti JF stínění a TASu
Ekvivalentní dávkový příkon [µSv/h] po 250 dnech vypnutí LHC v oblasti JF stínění a TASu
Ekvivalentní dávkový příkon [µSv/h] po 10 dnech vypnutí LHC v oblasti části
Ekvivalentní dávkový příkon [µSv/h] po 250 dnech vypnutí LHC v oblasti urychlovačové trubice
Časové faktory pro 10 roků
Příspěvek izotopů k celkovému edp v měkké tkáni JF stínění Doba vypnutí [d] Isotop T 1/2 [d] %% 54 Mn Mn Sc V TAS Doba vypnutí [d] Isotop T 1/2 %% 58 Co 70.8 d Co 78.8 d Co 5.3 y Mn d Sn 14 d Fe 44.6 d Co d Sn d
Ozařování v CERNu 120 Gev/c pionprotonový svazek Cu válec, 50 cm, 3.5 cm poloměr Pixel 30 cm, SCT elektronika 35 cm od počátku 3 dny ozařování (8 hodin denně) celkový pionprotonový tok 2.5x10 10
Pixel detector
SCT detektor
Pixel výsledky IzotopT_half [h]Aktivita [Bq] 27 Mg ± Cu ± In ± Na ± Sb ± Au ± Co ± Cu0.49.4± Sb2.89.3± Mn2.58.4± In4.96.1± Sc ± In ±1.0 IzotopT_half [h]Aktivita [Bq] 199 Au ± Be ± In ± Co ± Mn ± Cr ± Ba ± Au ± m Sn ± V ± Co ± Co ± Sc ± Mn ± Na ±0.00
SCT výsledky IzotopT_half [h]Aktivita [Bq] 61 Cu ± Cu ± Mn ±2.7 62m Co ± Cr ± In ± Na ± Au ± Sc3.98.9± Ni2.58.8± Cl0.67.7± Mn ± In1.02.4± In ± K ±0.3 IzotopT_half [h]Aktivita [Bq] 198 Au ± Be ± m Sc ± Co ± Mn ± In ± V ± Ba ± Co ± m Ag ± Sc ± Mn ± Ag ± Ni ± Fe ± Au ± Co ± Sn ±0.01
Budoucí plány simulace indukované radioaktivity ve vnitřním detektoru odhad pozaďového signálu způsobené indukovanou radioaktivitou ve vnitřním detektoru