Comparison between NaI(Tl) and CsI(Tl) detectors in detection of flooded flexible risers using MCNP6

Claudio de Carvalho Conti; César Marques Salgado; William Luna Salgado; Roos Sophia de Freitas Dam; Ricardo Tadeu Lopes

doi:10.15392/2319-0612.2026.3062

Autores

Claudio de Carvalho Conti Universidade Federal do Rio de Janeiro
César Marques Salgado Nuclear Engineering Institute
- Investigação
- Metodologia
- Escrita - revisão e edição
William Luna Salgado Nuclear Engineering Institute
- Investigação
Roos Sophia de Freitas Dam Nuclear Engineering Institute
- Investigação
Ricardo Tadeu Lopes Universidade Federal do Rio de Janeiro
- Conceitualização
- Escrita - revisão e edição
- Supervisão

DOI:

https://doi.org/10.15392/2319-0612.2026.3062

Palavras-chave:

MCNP, Transmissão gama, Risers flexíveis, Detector NaI(Tl)

Resumo

Os risers flexíveis são tubos multicamadas utilizados na produção de petróleo offshore, combinando flexibilidade e resistência mecânica através de diversas camadas de diferentes materiais. Embora projetados para suportar condições operacionais severas, podem apresentar perda de estanqueidade, permitindo a entrada de água do mar, o que pode levar à corrosão de componentes metálicos, degradação do isolamento térmico e falha mecânica, comprometendo, em última instância, a integridade do riser e a segurança operacional. Inspeções regulares são, portanto, essenciais para garantir a operação da instalação sem interrupções para reparos no riser. A transmissão gama é uma técnica promissora para esse fim. Este estudo propõe uma metodologia para detectar a entrada de água do mar utilizando dois detectores de cintilação de NaI(Tl) e compara seu desempenho com um conjunto de vinte e três detectores de cintilação de CsI(Tl). Os resultados mostraram excelente concordância entre a razão I/I₀ e a porcentagem de entrada de água do mar para ambas as configurações de detectores. No entanto, os detectores de NaI(Tl) apresentaram uma eficiência de detecção aproximadamente 25 vezes maior, resultando em melhores estatísticas de contagem, menor tempo de aquisição ou menor atividade da fonte, dependendo dos requisitos operacionais. Além disso, os detectores de NaI(Tl) permitem a espectrometria de raios gama usando instrumentação eletrônica mais simples. Os resultados foram obtidos por meio de simulações com o código computacional MCNP.

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