Tese apresentada como parte dos requisitos para obtenção do Grau de Doutor em Ciências na Área de Tecnologia Nuclear -Aplicações. Orientadora: Dra. Brigitte Roxana Soreanu Pecequilo SÃO PAULO 2010 À Vida e a meus pais, que a Ela me trouxeram. AGRADECIMENTOS À minha orientadora, Brigitte Pecequilo, pelo incentivo, apoio, ricas conversas, troca de ideias, histórias e filmes contados, durante todos esses anos em que temos trabalhado juntos. E especialmente pela bibliografia, tanto a principal como a não menos importante bibliografia complementar! A todo o pessoal da Radiometria Ambiental, pelo apoio, pela amizade, pelas necessárias críticas e sugestõese pelos insistentes pedidos para a rápida liberação do software que é fruto deste trabalho... Ao IPEN, pela oportunidade e infra-estrutura para a realização deste projeto. Aos amigos, que são muitos (ainda bem!), e por isso não tenho como agradecer aqui a cada um. Estão sempre presentes (mesmo aqueles que há tempos não encontro), e as palavras são poucas para expressar a força, cobranças, companheirismo, momentos inesquecíveis e por tudo que só eles podem nos oferecer. Para ser grande, sê inteiro: nada Teu exagera ou exclui. Sê todo em cada coisa. Põe quanto és No mínimo que fazes. Assim em cada lago a lua toda Brilha, porque alta vive. RESUMO A quantificação da atividade de radionuclídeos emissores de raios gama em amostras medidas por espectrometria gama com detectores HPGe depende da análise dos fotopicos presentes no espectro, especialmente da determinação exata das suas áreas líquidas. Tal análise é geralmente realizada com o auxílio de ferramentas de software proprietário. Este trabalho apresenta uma metodologia, descrição de algoritmos e um aplicativo de código aberto, denominado OpenGamma, para a busca e análise de fotopicos a fim de se obter seus parâmetros relevantes e as atividades dos radionuclídeos na amostra. A implementação computacional é distribuída sob licença aberta para o código principal e com o uso de pacotes de software aberto para o projeto da interface e para bibliotecas matemáticas. O procedimento para a busca de picos é realizado em três etapas. Primeiramente, executa-se uma pesquisa preliminar com o método da segunda diferença, que consiste na geração de um espectro derivado para a busca de picos candidatos. Na segunda etapa, calculam-se as larguras experimentais dos picos, dos quais escolhem-se aqueles bem formados e isolados para a obtenção da função de ajuste da largura vs. canal, por meio do método de Levenberg-Marquardt para ajustes não-lineares. Por fim, regiões do espectro com picos agrupados são delimitadas e novo ajuste não-linear é aplicado a cada região para a obtenção dos termos da linha de base e dos fotopicos. A partir destes termos, são calculadas as áreas líquidas dos picos. Para a determinação da atividade, curvas de calibração de eficiência previamente obtidas, bem como dados de transições gama dos radionuclídeos, são incorporadas ao código e aplicadas. O código foi escrito em linguagem C++ e a interface foi desenvolvida co...