Mejoras en la simulación de la eficiencia de un detector HPGe con el código Monte Carlo MCNP5

Abstract

Durante los últimos años se ha extendido el uso del método Monte Carlo, concretamente el código MCNP5, para la simulación de detectores de Germanio ultra puro (HPGe). La utilización de este tipo de detectores es muy habitual en medidas de radiactividad ambiental debido a la eficiencia del semiconductor y a su excelente resolución en energías. Normalmente, los fabricantes proporcionan información detallada sobre la geometría y resolución, incluyendo en algunas ocasiones características relacionadas con la capa inactiva y los contactos eléctricos. Sin embargo, con el uso el cristal de Germanio ultra puro va aumentado su capa inactiva y por tanto, disminuyendo su volumen activo. En general, el valor exacto del espesor de dicha capa no se conoce. De ahí la importancia de caracterizar de manera adecuada el transporte de la radiación en la capa inactiva para obtener una simulación realista del HPGe. Por este motivo, en este trabajo se propone realizar un modelo de simulación utilizando el código MCNP5 y un registro en forma de mallado para mejorar la simulación de la eficiencia del detector en el intervalo de energías comprendido entre 50 y 2000 keV. Dicho mallado se construye mediante el registro FMESH del código MCNP5 que permite reproducir una malla con celdas de pocas micras. La fluencia de fotones y electrones se calcula en las diferentes celdas del mallado que se superpone a la geometría del detector. La variación de eficiencia (relacionada con la variación de energía depositada en el volumen activo) se ha analizado.