Published February 1988 | Version v1
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Characterization of CR 39 nuclear track detector for use as a radon/thoron dosemeter

Description

For the estimation of radon, thoron and their short-lived daughter products in air radon diffusion chambers with passive α-track etch detectors have been used. The report describes the properties of CR 39 track etch detectors in particular with respect to the spectrometric detection of α-particles in the energy range up to 8.77 MeV using chemical and a combination of chemical-electrochemical etching technique. In order to optimize the etching conditions for an α-energy discrimination in the energy range up to 8.77 MeV, the ECE track size diameter and the track density have been investigated as a function of the chemical pre-etching time using three electrical field strengths. In a mixed α-spectrum the contributions of various α-particles with energies between 4.6 to 8.77 MeV have been determined experimentally in CR 39 and compared with the spectral measurement using a surface barrier detector and the same irradiation geometry. Beside CR 39 detectors etched chemically and electrochemically, in addition surface barrier detectors and a Monte Carlo calculation have been used to evaluate the α-energy spectrum for thoron and its daughter products emitted by α-decays in the air volume and the plate-out of daughters at the inner surface on the diffusion chamber. (orig./HP)

Abstract (German)

Fuer den Nachweis von Radon, Thoron und deren kurzlebigen Tochterprodukten in Luft werden Radondiffusionskammern mit passiven α-Kernspurdetektoren eingesetzt. Der Bericht beschreibt die Eigenschaften des Kernspurdetektors CR 39 insbesondere hinsichtlich eines spektrometrischen Nachweises von α-Teilchen im Energiebereich bis 8,77 MeV. Zur Optimierung der Aetzbedingungen fuer eine α-Energiediskriminierung wurde der Kernspurdurchmesser und die Kernspurdichte in Abhaengigkeit von der chemischen Voraetzzeit bei drei verschiedenen elektrischen Feldstaerken untersucht. Fuer ein Gemisch von Alphaspektren wurden die Anteile verschiedener α-Teilchen mit Energien zwischen 4,66 und 8,77 MeV in CR 39 untersucht und mit einer spektroskopischen Messung unter Verwendung eines Oberflaechensperrschichtdetectors in derselben Geometrie verglichen. Fuer die halbkugelfoermige KfK-Radondiffusionskammer wurden neben CR 39-Kernspurdetektoren mit chemischer und elektrochemischer Aetzung auch Halbleiterdetektoren und eine Monte-Carlo-Rechnung angewandt, um das α-Energiespektrum von Thoron und seinen Folgeprodukten auszuwerten, das von α-Zerfaellen im Luftvolumen der Kammer und den an der Innenoberflaeche abgeschiedenen Tochterprodukten herruehrt. (orig./HP)

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Publishing Information

Imprint Pagination
45 p.
Report number
KFK--4348