طراحی و ساخت حفاظ پرتوی کامپوزیت های پلیمری انعطاف پذیر برای میدان های آمیخته نوترون-گاما

در این پژوهش، حفاظ کامپوزیتی انعطاف پذیر با ترکیبی از پلی اتیلن، تنگستن و کاربید بور برای میدان های آمیخته نوترون-گاما طراحی و ساخته شده است. برای این منظور، در مرحله اول، مطالعات نظری با استفاده از کد چند منظوره MCNP و در مرحله دوم با توجه به نتایج مطالعات شبیه سازی، برای اولین بار در داخل کشور کامپوزیت چند منظوره ای با استفاده از ترکیب فاز سخت ذرات کاربید بور به همراه پودر فلز تنگستن و ترکیبی از انواع مختلفی از پلی اتیلن نرم و سخت به صورت آزمایشگاهی در مرکز پلیمر و پتروشیمی ایران ساخته شد. در مرحله سوم برای حفاظ ساخته شده، میزان تضعیف شار نوترون چشمه ی Am-Be۲۴۱ با استفاده از آشکارساز ۳BF و میزان تضعیف شار گامای چشمه ی سزیوم µCi ۱۰۰ با استفاده از آشکارساز NaI اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهند در کامپوزیت پلی اتیلن/ کاربید بور/ تنگستن (PE/B۴C/W) با توجه به ابعاد میکرومتری ذرات تقویت کننده و سطح مقطع بالای برهم کنش پرتوهای رادیواکتیو با این ذرات، حفاظ ترکیبی با ضخامت بسیار کمتر نسبت به حفاظ های معمولی قدرت جذب بیشتری در برابر پرتوهای گاما و نوترون را دارا است. حفاظ با ضخامت ۵/۰ سانتی متر با ۳۰ درصد تنگستن و ۳۰ درصد بور،  تقریبا ۹۰ درصد نوترون های چشمه آمرسیوم- بریلیوم را جذب می کند و با ضخامت ۲ سانتی متر، حدود۴۰ درصد شار فوتون های گامای چشمهCs ۱۳۷ را کاهش می دهد.  

کلیدواژه ها:

Composite Flexible Shield ، Nutron ، Gamma ، BF۳ Detector ، حفاظ کامپوزیتی انعطاف پذیر ، نوترون ، گاما ، آشکارساز ۳BF.