بررسی قابلیت تضعیف کامپوزیت های حاوی میکرو و نانوذرات تنگستن و سرب به عنوان حفاظ پرتوهای X تشخیصی

نویسندگان

1 دانشگاه یزد

2 بیمارستان نمازی شیراز

10.22052/5.3.15

چکیده

در این مقاله قابلیت تضعیف پرتوهای X در محدوده انرژی تشخیصی توسط کامپوزیت­ های حاوی میکرو و نانوذرات تنگستن (WO3) اندازه­ گیری و با قابلیت تضعیف کامپوزیت­ های حاوی میکروذرات و نانوذرات سرب (PbO) مقایسه شده است. بدین­ منظور، پس از سنتز نانوذرات و تهیه میکروذرات، درصدهای مختلف این مواد در بستری از امولسیون پلی ونیل کلراید (EPVC) وارد شده و به­ صورت ورقه ­هایی با ضخامت mm 2 آماده گردیدند و تحت پرتودهی در بازهkVp  100-40  قرار گرفتند. دز عبوری، چگالی و ضریب تضعیف جرمی نمونه­ های ساخته شده تعیین گردیده و با مطالعات پیشین مقایسه شده­ اند. طبق نتایج به­ دست آمده، قابلیت تضعیف حفاظ­ های حاوی نانومواد، بهتر از قابلیت تضعیف نمونه های حاوی میکرومواد است. همچنین نتایج مربوط به نمونه­ های حاوی WO3 تفاوت اندکی با نتایج تضعیفی PbO دارد. به­علاوه همه نمونه­ های تهیه شده دارای چگالی بسیار کم­تری نسبت به PbO و WO3 هستند. بنابراین حفاظ­ های نانوساختار حاوی تنگستن در عین سبکی و انعطاف مناسب، می­ تواند جایگزین مناسبی برای حفاظ­ های سربی باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study the attenuation ability of the composites containing micro and nano-sized tungsten oxide and lead oxide as diagnostic X-ray shields

نویسندگان [English]

  • Nadia Asari-shik 1
  • Leila gholamzadeh 1
  • Mohsen Khajeh-Aminian 1
  • Mohammad Esmaeel Fazilat-Moaddeli 2
چکیده [English]

The attenuation ability of composites containing micro and nano-sized WO3 was measured and compared with the attenuation ability of composites containing micro-size and nano-sized PbO for X-rays in diagnostic energy range. For the purpose, after synthesizing nano and micro-scaled particles, different percentages of them were imbedded in poly vinyl chloride (EPVC) emulsion and prepared as shields with the thickness of about 2mm and exposed to 40-100 kVp < /sub> range. Transmitted dose, density and mass attenuation coefficient of prepared samples were determined and compared with previous studies. According to the results, the attenuation ability of nano-particle containing shields is better than the ability of micro-particle contained ones. Also the results for WO3 containing samples differ slightly from the results of PbO contained ones. In addition, all of the prepared samples have very lower density than PbO and WO3. Thus, the shields containing nano WO3 are light, flexible and could be a suitable alternative for lead aprons.

کلیدواژه‌ها [English]

  • X-Ray
  • Shielding
  • Tungsten
  • Lead
  • Mass attenuation coefficient
  • Nano particles
  • Micro particles
[1] S.H.L. JaeWoo Kim,Y. Rang Uhm, B. Lee, J. Jung, Ch. Kyu Rhee, M.K. Lee, H. Min Lee. Radiation shielding members including nano-particles as a radiation shielding material and method for preparing the same, US8318045 B2, )2009(. [2] H.A. Maghrabi, A. Vijayan, P. Deb, L. Wang. Bismuth oxide-coated fabrics for X-ray shielding, Text. Res. J. 86 (2016) 649–658. [3] Z. Kargar, N. Ghahramany. Radioisotopes and their applications in nuclear physics, Shiraz University Press, Shiraz,Iran, 2002. [4] D. Storm. Ten Principles and Ten Commandments of Radiation Protection. Health Physics, Health Phys. 70 (1996) 388–393. [5] J.P. McCaffrey, H. Shen, B. Downton, E. Mainegra-Hing. Radiation attenuation by lead and nonlead materials used in radiation shielding garments, Med. Phys. 34 (2007) 530–7. [6] Z.W. Li Liu, L. Zhang, H. Shui, W. Shipeng. Lead-free X-ray shielding rubber composite, US8728349 B2, (2009). [7] NCRP151, (2005). [8] S.C. Kim, K.R. Dong, W.K. Chung. Medical radiation shielding effect by composition of barium compounds, Ann. Nucl. Energy. 47 (2012) 1–5. [9] J.P. McCaffrey, H. Shen, B. Downton, E. Mainegra-Hing. Radiation attenuation by lead and nonlead materials used in radiation shielding garments, Med. Phys. 34 (2007) 530–537. [10] J. Kim, D. Seo, B.C. Lee, Y.S. Seo, W.H. Miller. Nano-W Dispersed Gamma Radiation Shielding Materials, Adv. Eng. Mater. 16 (2014) 1083–1089. [11] N.Z. Noor Azman, S.A. Siddiqui, I.M. Low. Characterisation of micro-sized and nano-sized tungsten oxide-epoxy composites for radiation shielding of diagnostic X-rays, Mater. Sci. Eng. C. 33 (2013) 4952–4957. [12] A. Aghaz, R. Faghihi, S.M.J. Mortazavi, A. Haghparast, S. Mehdizadeh, S. Sina. Radiation attenuation properties of shields containing micro and Nano WO3 in diagnostic X - ray energy range, Int. J. Radiat. Res. 14 (2016) 127–131. [13] M. Kajeh Aminian, J. Ye. Morphology influence on photocatalytic activity of tungsten oxide loaded by platinum nanoparticles, J. Mater. Res. 25 (2010) 141–148. [14] N. Mythili, K.T. Arulmozhi. Studies on the electrical and dielectric properties of chemically synthesized α-PbO nanoparticles, Appl. Phys. A. 118 (2015) 261–267. [15] H. Chai, X. Tang, M. Ni, F. Chen, Y. Zhang, D. Chen, Y. Qui. Preparation and properties of novel, flexible, lead-free X-ray-shielding materials containing tungsten and bismuth(III) oxide. J Appl Polym Sci. 133 (2016) 1–7