An matière de spectrométrie gamma, il faut parfois se méfier des pics que l'on voit apparaître dans un spectre : tous ne sont pas forcément des pics d'absorption totale, c'est-à-dire des pics indiquant la présence d'un radioélément. Un exemple de "faux" pic est le pic-somme : une sonde gamma transforme les flashes émis par les rayons gamma traversant le cristal en impulsions, dont l'intensité est proportionnelle à leur énergie. Un problème se pose quand les flashes sont simultanés ou trop proches dans le temps : dans ce cas, ces flashes peuvent être vus comme un seul, dont l'intensité correspond à la somme des intensités des flashes individuels. Sur le spectre, cela se traduit par l'apparition de pics-somme dont l'énergie correspondant à l'addition des énergies des pics d'absorption de forte intensité. Cela est clairement visible sur ce spectre de trois pastilles d'americium 241 (Am241), d'une activité totale d'environ 2.7 µCi, fait au contact :

Pic-somme sur spectre gamma Am241

L'Am241 émet des rayons gamma de 26.34 keV (intensité 2.4%) et 59.54 keV (intensité 35.8%). On voit nettement sur le spectre le pic d'absorption de 59.54 keV. Le pic d'absorption de 26.34 keV est beaucoup moins visible, même si on le devine. On voit par contre un gros pic vers 120 keV. Ce pic n'est pas un pic d'absorption, qui serait caractéristique d'un radionucléide mais un pic-somme : il correspond à toutes les fois où deux rayons gamma de 59.54 keV ont été détectés simultanément ou quasi-simultanément, et donc comptés comme un seul rayon gamma de 2*59.54 keV soit 118 keV environ. On note également sur le spectre une bosse semblant correspondre à un pic-somme de 3*59.54 keV soit 177 keV mais je n'en suis pas certain.

Les pics-somme peuvent être diminués en réduisant l'activité de l'échantillon, ce qui statistiquement réduit les probabilités de détections simultanées. On peut aussi augmenter la distance entre l'échantillon et le détecteur, ce qui diminuera aussi les probabilités de détections simultanées. Cela aura également pour bénéfice d'augmenter la résolution (au détriment de l'efficience) :

Spectre Am241 sans pic-somme

Cette capture d'écran montre le spectre d'une seule pastille d'Am241 (0.9µCi) avec une distance entre la source et le détecteur d'environ 5cm. On constate qu'il n'y a pas de pic-somme, et que le pic à 26.34 keV est bien plus visible qu'avant.