بررسی خواص محافظتی پرتو گاما ترکیبات شیشه ای بورو-تلوریت بیسموت با استفاده از ابزار شبیه سازی مونت کارلوییGeant۴

در این پژوهش، ویژگی های محافظتی در برابر پرتو­ گاما ترکیبات شیشه­ای‎ بورو-تلوریت ‎بیسموت [(TeO۲)۰.۷–(B۲O۳)۰.۳](۱-x)– (Bi۲O۳) (که در اینجا X برابر است با؛ ۰.۰۵، ۰.۱۰ ۰.۱۵، ۰.۲۰، ۰.۲۵ و ۰.۳ کسر مولی) 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( 𝜇m ، ضریب تضعیف جرمی ((𝜇L )، لایه یک دهم­ مقدار (TVL)، لایه نیم مقدار (HVL)، عدد اتمی موثر (Zeff)، چگالی الکترونی موثر (Neff)، سطح­ مقطع اتمی کل ، سطح مقطع الکترونیکی کل  و مسیر آزاد میانگین(MFP) و همچنین طیف ذرات ثانویه ایجاد شده در این ترکیبات به تفکیک نوع و انرژی آنها برای سطوح مختلف انرژی گامای فرودی نشان داده می شود. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی، مقادیر ضریب تضعیف جرمی محاسبه شده از جینت-۴ با نتایج Phy-x مقایسه شده که نشان می دهد توافق خوبی با یکدیگر دارند. توافق بین داده ها، نشان می دهد که ابزار جینت-۴ یک روش خوب جهت بررسی ویژگی های حفاظ پرتوی گاما می باشد. نتایج به دست آمده نشان می­ دهد، با افزایش عنصر بیسموت در ترکیبات شیشه، خاصیت حفاظی آن نیز افزایش می­ یابد و مقادیر کمیت­ ها در حد مطلوبی قرار دارند که می­ توان از این شیشه­ ها به عنوان جایگزین شیشه های سربی (به دلیل سمیت سرب) در انرژی های پایین تر استفاده نمود. ( σa)،

کلیدواژه ها:

Gamma-ray ، Shielding ، Bismuth boro-tellurite glass ، Monte Carlo simulation Geant۴ ، پرتو گاما ، حفاظ تابش های یونیزان ، ترکیبات شیشه ای بورو-تلوریت بیسموت ، جینت-۴.