محاسبه ضریب تضعیف جرمی کامپوزیت‌های حاوی نانو و میکروذرات اکسید مس برای پرتوهای X تشخیصی

نویسندگان

دانشگاه یزد

10.22052/8.1.4

چکیده

حفاظت در برابر پرتو و انتخاب مواد مناسب جهت تضعیف پرتو به‌عنوان یکی از شاخه‌های مهم در علم پرتو پزشکی و صنایع مربوط پرتو است. در این مقاله، ضرایب تضعیف جرمی ، ضخامت‌های نیم‌لایه و ضخامت‌های معادل mm 5/0 سرب برای کامپوزیت پلی‌وینیل‌کلراید حاوی نانو و میکرو‌ذرات اکسید مس به‌طور تجربی به ازای ولتاژهای مختلف kV 40، 60 و 80 پرتو ایکس محاسبه شده است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهند که در ولتاژهای 40 و 60 کیلوولت، کامپوزیت‌های حاوی نانوذرات نسبت به کامپوزیت‌های حاوی میکروذرات عملکرد حفاظتی بهتری دارند اما در ولتاژ 80 کیلوولت، کامپوزیت حاوی میکروذرات محافظ بهتری هستند. مقدار ضریب تضعیف جرمی کامپوزیت حاوی میکروذرات اکسید مس در ولتاژ‌های پرتو ایکس به‌وسیله کد شبیه‌سازی MCNP < /span> به‌دست‌آمده و با نتایج تجربی مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of the Mass Attenuation Coefficient for Composites Containing Nano and Micro-Particles of Copper Oxide against Diagnostic X-ray

نویسندگان [English]

  • Marzeyyeh Fayyaz far
  • leila Gholamzadeh
  • Mohsen Khajehaminian
چکیده [English]

Radiation protection and the selection of suitable materials to reduce radiation effects is one of the important branches of medical science and radiation. In this paper, the mass attenuation coefficients, half value layer thicknesses and thicknesses of 0/5 mm lead of polyvinyl chloride (PVC) composites containing Nano and micro-particles of copper oxide are calculated using experimental method for different voltages of 40, 60and 80 kVp of X-ray. The results show that at 40 kVp and 60 kVp, composites containing nanoparticles have a better protective effect than composites containing microparticles, but at 80 kV, composites have better protective than micro-particles. Also, the mass attenuation coefficient of copper oxide composite was calculated using MCNP simulation for X-ray tube by voltage of 80kVp. The results of MCNP code were found to be in agreement with theoretical X-com. The results showed that in 40 kVp there is a difference between these two values, which is higher than that of 80 kVp.

کلیدواژه‌ها [English]

  • X-Ray
  • Attenuation Coefficient
  • Polyvinyl chloride composite
  • Nano and micro-particles

مراجع

[1] J. Kim, Y.R. Uhm, B. LEE, J. Jung, Ch.K. Rhee, M. LEE, H.M. LEE and S.H. Lee. Radiation shielding members including nano-particles as a radiation shielding material and method for preparing the same, US8318045B2, (2009). [2] E. Eren Belgin and G.A. Aycik. A novel metal oxide filled polyethylene based composite shielding material for protection from harmful effects of Ionizing Electromagnetic. Radiation, ISITES, (2014) 1194–1201. [3] Sh. Nambiar and J.T.W. Yeow. polymer-composite materials for radiation protection, Applied Materials and interfaces 4(11) (2012) 5717–5726. [4] D.J. Storm. Ten Principles and Ten Commandments of Radiation Protection. Health Physics 70 (1996) 388–393. [5] J.P. McCaffery, H. Shen, B. Downton and E. Mainegra-Hing. Radiation attenuation by lead and non-lead material used in radiation shielding garments. Medical Physics 34(2) (2007) 530–537. [6] N.Z. Azman, S.A. Siddiqi, M Ionescu and I.M. Low. Synthesis and characterization of ion-implanted epoxy composites for X-ray shielding, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 287 (2012) 120–123. [7] A. Aghaz, R. Faghihi, S.M.J. Mortazavi, A. Haghparast, S. Mehdizadeh and S. Sina. Radiation attenuation properties of shields containing micro and Nano WO3 in diagnostic X-ray energy range. International Journal of Radiation Research 14(2) (2016) 128–130. [8] M.Z. Botelho, R. Kunzel, E. Okuno, R.S. Levenhagen, T. Basegio and C.P. Bergmann. X-ray transmission through nanostructured and microstructure CuO materials, Applied Radiation and Isotope 69 (2011) 527–530. [9] M.J. Kshirsagar, Sh. Ramakant and P.S. Adwani. Preparation and characterization of copper oxide nanoparticles and determination of enhancement in critical heat flux, Thermal Science 21 (2017) 233–242. [10] V.P. Singh, M.E. Medhat and S.P. Shirmardi. Comparative studies on shielding properties of some steel alloys using Geant4, MCNP, WinXCOM, and experimental results, Radiation Physics and Chemistry 106 (2015) 255–260.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار