بررسی نقش اکسید بیسموت و اکسید گادولینیوم به عنوان یک تقویت کننده بر توانایی محافظ گاما ترکیبات پلیمری مبتنی بر رزین غیراشباع با استفاده از ابزار شبیه سازی مونت کارلویی جینت۴

حضور سرب به عنوان اولین محافظ پرتوئی با یک سری ویژگی های خوب مانند چگالی زیاد و داشتن مقداری انعطاف پذیری و یک سری ویژگی های نامناسب مانند سمی بودن، پایداری فیزیکی و شیمیایی پایین و وزن زیاد، مدت زیادی است دانشمندان را به فکر جایگزین برای آن انداخته است. در این پژوهش، ویژگی های محافظتی در برابر پرتو گاما ترکیبات پلیمری ‎با اکسید(گادولینیوم-تلوریم-بیسموت) (Gd۲O۳)x (TeO۲)(۳۰-x) – (resin)۳۰ – (Bi۲O۳)۴۰ (در اینجا x برابر است با ۱۰، ۱۵ و ۲۰ درصد وزنی) و (Gd۲O۳)x-(TeO۲)(۴۰-x) (resin)۲۰ – (Bi۲O۳)۴۰ (در اینجا x برابر است با ۲۰، ۲۵ و ۳۰ درصد وزنی) با استفاده از ابزار شبیه سازی مونت کارلویی جینت۴ در محدوده ۰/۰۱۵ تا ۱۵ مگا الکترون ولت بررسی می شود. در این بررسی، کمیت های مربوط به تضعیف فوتون مانند ضریب تضعیف خطی، ضریب تضعیف جرمی، لایه یک دهم مقدار، لایه نیم مقدار، عدداتمی موثر، چگالی الکترونی موثر، سطح مقطع اتمی کل، سطح مقطع الکترونی کل و مسیر آزاد میانگین و همچنین طیف ذرات ثانویه ایجاد شده به تفکیک نوع و انرژی آن ها برای سطوح مختلف انرژی گامای فرودی نشان داده می شود. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی، مقادیر ضریب تضعیف جرمی محاسبه شده از جینت۴ با نتایج برنامه Phy-x مقایسه شده که نشان می دهد توافق خوبی با یکدیگر دارند. توافق بین داده ها، نشان می دهد که ابزار جینت۴ یک روش خوب جهت بررسی ویژگی های حفاظ پرتوی گاما می باشد. نتایج به دست آمده نشان می دهد، توسعه رزین ها با افزودن اکسید فلزات واسطه مانند: گادولینیوم، تلوریم و بیسموت، در ترکیبات آن ها، سبب می شود خاصیت حفاظی آن در برابر پرتو گاما نیز افزایش یابد.

کلیدواژه ها:

پرتو گاما ، حفاظ ، ترکیبات پلیمری ، اکسیدبیسموت ، اکسیدگادولینیوم ، جینت۴