Le calculateur gamma de JavaScript montre comment les concentrations équivalentes au sol de potassium (K), d'uranium (U) et de thorium (Th) sont calculées d'après les taux de comptage bruts mesurés et les constantes des spectromètres/systèmes.

Le calculateur doit être utilisé dans un but éducatif ou à des fins de démonstration seulement. On trouve une description complète des techniques de traitement des données de spectrométrie gamma dans le document suivant:

1. Les valeurs d'échantillon sont déjà indiquées dans les deux sections du haut (Constantes des spectromètres/systèmes et Données mesurées sur le terrain). Il faut noter que ces valeurs sont propres à un système particulier (constitué d'un spectromètre, d'un ensemble de capteurs au NaI et d'un aéronef) et qu'elles ne peuvent être utilisées dans d'autres systèmes. Étalonnage adéquat requis.

2. Vous pouvez modifier n'importe laquelle des valeurs indiquées dans les deux sections du haut si vous souhaitez connaître les résultats obtenus pour des valeurs différentes.

3. Cliquer sur le bouton Calculer de la troisième section pour calculer les concentrations équivalentes au sol.

4. Les Constantes des spectromètres/systèmes peuvent être ramenées à leur valeur initiale en cliquant sur le bouton Constantes/Restaurer. Les données mesurées sur le terrain peuvent également être restaurées en cliquant sur le bouton Données/Restaurer.

5. Limites HTML/JavaScript:
   • Les champs «Lecture seule» et «Affichage seulement» ne sont pas disponibles. Même si les valeurs inscrites dans la section Calcul des concentrations peuvent être modifiées, les modifications sont ignorées et sont toujours effacées en mode écrasé par les nouvelles valeurs calculées lorsqu'on clique sur le bouton Calculer.
   • Les fonctions servant à représenter les nombres en virgules flottantes sont limitées: il a été décidé arbitrairement d'afficher les résultats en conservant deux décimales.

Constantes des spectromètres/ systèmes

Rapports d'enlèvement au niveau du sol α:    a: β:    b: γ:    g: Les rapports d'enlèvement directs (α,β,γ) et inverse (a,b,g) sont utilisés pour tenir compte de l'effet Compton. Les rapports sont obtenus en étalonnant les ensembles spectromètre+aéronef au moyen de blocs d'étalonnage de concentration connue. Ces valeurs s'appliquent à des sources à émission «infinie» au niveau du sol. Variations (augmentation) des rapports d'enlèvement en fonction de la hauteur par rapport au sol α:  /m β:  /m γ:  /m À mesure que la hauteur s'accroît, la masse d'air entre la source et le capteur devient plus importante et donne lieu à l'effet Compton qui réduit l'énergie émise par la source; c'est pourquoi les rapports d'enlèvement directs (α,β,γ) sont plus élevés. La diminution correspondante dans les rapports d'enlèvement inverses (a,b,g) est négligeable. Sensibilité Hauteur à laquelle est effectué le levé:  m K:  cps/% U:  cps/ppm Th:  cps/ppm La sensibilité n'est valide que pour une certaine hauteur (prévue) par rapport au sol (hauteur de vol). Pendant la procédure d'étalonnage, une série de mesures sont prises à différentes hauteurs (entre 60 et 200 m) au-dessus d'une bande d'essai (au moyen du même ensemble spectromètre/aéronef qui sera utilisé pour le levé réel). Les données ainsi obtenues sont comparées aux concentrations équivalentes au sol (obtenues par des mesures au sol à l'aide d'un spectromètre étalonné correctement) et la sensibilité est calculée pour la hauteur à laquelle sera effectué le levé (généralement ~120 m). Atténuation du taux de comptage en fonction de la hauteur K:  /m U:  /m Th:  /m Le taux de comptage diminue à mesure qu'on s'éloigne de la source. Les facteurs d'atténuation sont obtenus en prenant des mesures au-dessus de la bande d'essai (voir ci-dessus) à différentes hauteurs de vol possibles (entre 60 et 200 m).

Données mesurées sur le terrain

Comptage parasite (rayonnement naturel) K:  cps U:  cps Th:  cps Le comptage parasite associé au rayonnement naturel est mesuré en survolant une masse d'eau telle un petit lac ou un cours d'eau assez large. Le comptage parasite comprend les coups attribuables à l'aéronef, au radon et à l'effet de diffusion cosmique. Dans les zones exemptes de masses d'eau, le comptage parasite peut aussi être déterminé à l'aide de capteurs orientés vers le haut. Taux de comptage mesuré K:  cps U:  cps Th:  cps Le nombre de coups mesurés dépend du volume des capteurs (cristaux de NaI) et de la hauteur de vol; ce nombre comprend le comptage parasite (radon, aéronef, effet de diffusion cosmique) et, bien sûr, le nombre de coups provenant de la source (géologique ou artificielle, comme les réacteurs nucléaires). Autres valeurs mesurées Altimètre radar:  m Température ambiant:  C Pression ambiante:  kPa Les valeurs de la température et de la pression normales sont requises pour corriger les valeurs mesurées par l'altimètre radar.

Calcul des concentrations

1. Soustraire le taux de comptage attribuable au rayonnement naturel du taux de comptage mesuré K:  cps U:  cps Th:  cps On élimine ainsi le comptage parasite attribuable à l'aéronef, au radon et à l'effet de diffusion cosmique. 2. Altimètre radar «STP» (0 C, 101.325 kPa) Altimètre radar «STP»:  m Les mesures prises par l'altimètre radar (hauteur de vol ou hauteur par rapport au sol) sont corrigées pour tenir compte de la température et de la pression normales («STP»). 3. Rapports d'enlèvement à la hauteur observée aux conditions «STP» α: β: γ: Les rapports d'enlèvement obtenus lors de la procédure d'étalonnage ne s'appliquent qu'au niveau du sol, de sorte que des rapports d'enlèvement ratios plus élevés sont calculés et valides à la hauteur observée aux STP. 4. Appliquer les rapports d'enlèvement au comptage corrigé pour tenir compte du comptage parasite K:  cps U:  cps Th:  cps Application des rapports d'enlèvement directs et inverses aux taux de comptage mesurés selon une procédure mathématique complexe décrite comme suit: 5. Appliquer les facteurs d'atténuation (pour compenser l'écart par rapport à la hauteur prévue pour le levé) Δh:  m K:  cps U:  cps Th:  cps Comme la sensibilité ne s'applique qu'à la hauteur à laquelle sera effectué le levé, les taux de comptage mesurés à la hauteur observée doivent être corrigés pour tenir compte des valeurs équivalentes à la hauteur prévue du levé. Les mesures obtenues en dessous de la hauteur de vol prévue seront plus élevées que celles qui auraient été obtenues à la hauteur de vol prévue. 6. Appliquer la sensibilité aux concentrations pour calculer les concentrations équivalentes au sol K:  % éU:  ppm éTh:  ppm Le taux de comptage final corrigé est converti en concentrations équivalentes au sol en tenant compte de la sensibilité obtenue lors de l'étalonnage. Il faut noter que les valeurs négatives ne sont pas nécessairement des valeurs «erronées», même si une concentration négative est physiquement impossible. La spectrométrie gamma effectue des mesures statistiques et l'obtention de valeurs négatives est un phénomène plausible dans l'ensemble de données calculées. Les statistiques de l'ensemble de données seront faussées si les valeurs négatives sont ramenées à 0. L'obtention de valeurs négatives, leur importance et leur nombre peuvent s'expliquer par une erreur survenue dans les rapports d'enlèvement (étalonnage), une valeur parasite à mettre en doute ou la présence d'un capteur (cristal) endommagé. 7. Rapports utiles dérivés aux fins de l'analyse éU/éTh: éU/K: ppm/% éTh/K: ppm/% Les concentrations relatives de K, U et Th sont des renseignements utiles pour analyser les données se rapportant au levé.