ارزیابی قابلیت‌های حفاظتی برخی از شیشه‌های اکسید فلزی در برابر تابش چشمه‌های رادیوایزوتوپی گاما

محمدرفیعی, فائزه; خباز, رحیم

doi:10.47176/ijpr.20.3.33052

ارزیابی قابلیت‌های حفاظتی برخی از شیشه‌های اکسید فلزی در برابر تابش چشمه‌های رادیوایزوتوپی گاما

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

فائزه محمدرفیعی

رحیم خباز

گروه فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه گلستان، گرگان

https://doi.org/10.47176/ijpr.20.3.33052

چکیده

در این پژوهش، مشخصههای حفاظتی شیشههای اکسید فلزی تلوریت مانند TPZ، TNS، TBN، TSW، TBB و نوعی از بتن (SSC) در برابر تابش 10 چشمه رادیوایزوتوپی گاما مورد بررسی قرار گرفتند. بدین منظور، از کد MCNPX در شبیهسازی ترابرد فوتون در نمونهها و از پایگاه داده سطح مقطع XCOM برای محاسبة ضریب تضعیف جرمی استفاده شد. برای حفاظهای ذکر شده عدد اتمی مؤثر، ضریب تضعیف خطی و ضریب انباشت شار در برابر تابش چشمههای رادیوایزوتوپی گاما محاسبه شدند. نتایج نشان میدهند که در نظر گرفتن انرژی میانگین در محاسبات حفاظت در برابر پرتوها برای یک چشمۀ گسیلنده چند انرژی گاما نمیتواند ملاکی مناسب برای آن چشمه باشد و در محاسبات بایستی تمام طیف انرژی چشمه لحاظ شود. شیشه TBB بهترین تضعیف کنندة فوتون نسبت به سایر شیشههای اکسید فلزی تلوریت بود، زیرا برای تمام چشمههای رادیوایزوتوپی گاما، بیشترین عدد اتمی مؤثر، ضریب تضعیف خطی و کمترین ضرایب انباشت شار را داشت.

کلیدواژه‌ها

شیشه‌های اکسید فلزی

عدد اتمی مؤثر

ضریب تضعیف خطی

ضریب انباشت شار

شبیه‌سازی مونت کارلو

عنوان مقاله English

Evaluation of the radiation protection capabilities of some metal oxide glasses against radioisotopic gamma sources

نویسندگان English

F Mohammad Rafie

R Khabaz

Department of Physics, Faculty of sciences, Golestan University, Gorgan, Iran

چکیده English

In this research, the protection properties of tellurites metal oxide glasses such as TPZ, TNS, TBN, TSW, TBB glass and concrete (SSC) against 10 radiation gamma radioisotopic sources were investigated. For this purpose, the MCNPX code was used to simulate the photon transport in the samples and the XCOM cross section database was applied to calculate the mass attenuation coefficient. The effective atomic number, linear attenuation coefficient, and flux buildup factor against radiation of gamma radioisotopic sources were determined for the mentioned shields. The results show that considering the average energy in the radiation protection calculations for a multienergy gamma source cannot be a suitable criterion; therefor it should be considered the whole energy spectrum of the source. The TBB glass was the best photon attenuator compared to other tellurites metal oxide glasses, because it had the highest effective atomic number, linear attenuation coefficient, and minimum flux buildup factor for all gamma-radioisotopic sources.

کلیدواژه‌ها English

metal oxide glasses

effective atomic number

linear attenuation coefficient

flux buildup factor

monte carlo simulation

R Khabaz and F Yaghobi, Radiation Physics and Chemistry 108 (2015) 18.

R Khabaz, Applied Radiation and Isotopes 139 (2018) 40.

3. م رئیسی و ا شهریاری، مجلة پژوهش فیزیک ایران 14، 4 (1393) 261.

M Raeisi and E Shahriari, Iran. J. Phys. Res. 14, 4 (2015) 261.

4. س محمدی، مجله پژوهش فیزیک ایران 9، 2 (1388) 215.

S Mohammadi, Iran. J. Phys. Res. 9, 2 (2009) 215.

A M A Mostafa, A M Issa Shams, and M I Sayyed. Journal of Alloys and Compounds 708 (2017) 294.

M Ersundu Çelikbilek, et al., Journal of Alloys and Compounds 714 (2017) 278.

7. م ح علامت‌ساز و ا شیرانی، مجله پژوهش فیزیک ایران 3، 1 (1380) 27.‌

M H Alamatsaz and A Shirini, Iran. J. Phys. Res. 3, 1 (2002) 27.

H R Vega-Carrillo, et al., Annals of Nuclear Energy 112 (2018) 411.

D Sardari, et al., Applied Radiation and Isotopes 67, 7-8 (2009) 1438.

10. S R Manohara, et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 266, 18 (2008) 3906.

11. D B Pelowitz,. “MCNPX-A general Monte-Carlo N-particle transport code”, Version 2.6, LANL Report, LA-CP-07-1473, Los Alamos; (2008).

12. R Khabaz and H R Vega-Carrillo, Radiation Physics and Chemistry 173 (2020) 108875.‏

13. R L Heath, “Sintilation spectrometry gamma-ray spectrum Catalogue”; 2^nd edn. Idaho National Laboratory, Idaho (1997).

14. R Khabaz, Radiation Physics and Chemistry 151 (2018) 53.

15. N Tsoulfanidis, “Measurement and detection of radiation”, CRC press (2010) 150.

16. M XCOM: Photon Cross Sections Database, version1.5,[Online].<http://physics.nist.gov/pml/data/xcom/data/xcom/index.cfm>.Gaithersburg MD, USA (2015)..