محاسبه ضخامت بهینه آشکارساز جدید بتا برای چشمه 90Sr بر پایه کامپوزیت پلی‌کربنات/ اکسید بیسموت با استفاده از برنامه ESTAR

نوع مقاله : مقاله کنفرانسی

نویسندگان

1 گروه مهندسی هسته‌ای، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، کرج، البرز، ایران

چکیده

آشکارسازی و دزیمتری پرتوهای یون‌ساز از جمله موضوعات بسیار مهم و اساسی در صنعت هسته‌ای به‌شمار می‌روند. در این پژوهش، محاسبات مربوط به ضخامت بهینه آشکارساز جدید بتا برای چشمه Sr90 بر پایه ماده کامپوزیت پلی‌کربنات/ اکسیدبیسموت (3 PC-Bi2O ) برای درصدهای وزنی مختلف اکسید بیسموت در بستر پلیمری یعنی 0، 10، 20، 30، 40 و wt% 50 با استفاده از برنامه ESTAR انجام شد. نتایج نشان داد که درصد وزنی ذرات اکسیدبیسموت در تعیین کمیت‌های برد و توان توقفی الکترون‌ها در ماده آشکارساز کامپوزیتی مؤثر بوده، به‌طوری که با افزایش درصد وزنی پُرکننده‌های 3 Bi2O  در بستر PC، مقدار برد الکترون‌ها به‌صورت خطی کاهش یافته و توان توقفی افزایش می‌یابد. در پایان با استفاده از ارزیابی برد ذرات بتای چشمه Sr90در ماده کامپوزیتی فوق، ضخامت بهینه برای این آشکارساز محاسبه گردید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Calculation of optimal thickness of a new beta detector for 90Sr based on Polycarbonate/Bismuth Oxide composite using the ESTAR program

نویسندگان [English]

  • Seyed Musa Safdari 1
  • Shahryar Malekie 2
  • Sedigheh Kashian 2
  • Morteza Akbari 1
1 Department of Nuclear Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Radiation Application Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, Karaj, Iran
چکیده [English]

Detection and dosimetry of ionizing radiation are important and fundamental issues in the nuclear industry. In this study, calculations related to the optimal thickness of a new beta detector for 90Sr source based on Polycarbonate/Bismuth oxide composite material (PC-Bi2O3) for different weight percentages of bismuth oxide fillers in polymer matrix, namely 0 wt%, 10 wt%, 20 wt%, 30 wt%, 40 wt% and 50 wt% were carried out using the ESTAR program. Results showed that the weight percentage of bismuth oxide particles was effective in determining the range and stopping power of the electrons in the composite detector. Finally, for 90Sr, using the evaluation of beta particles range in the aforementioned composite material, the optimal thickness for this detector was calculated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Polycarbonate/Bismuth Oxide composite
  • Optimal Thickness
  • Beta Detector
  • Strontium-90
  • ESTAR Program

مراجع

  1. S. Malekie, F. Ziaie. Study on a novel dosimeter based on polyethylene–carbon nanotube composite. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A. 791 (2015) 1-5.
  2. S. Malekie, F. Ziaie, A. Esmaeli. Study on dosimetry characteristics of polymer-CNT nanocomposites: Effect of polymer matrix. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A. 816 (2016) 101-105.
  3. S. Malekie, F. Ziaie, S. Feizi, A. Esmaeli. Dosimetry characteristics of HDPE-SWCNT nanocomposite for real time application. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A. 833 (2016) 127-133.
  4. A. Intaniwet, C. A. Mills, M. Shkunov, P. J. Sellin, J. L. Keddie. Heavy metallic oxide nanoparticles for enhanced sensitivity in semiconducting polymer x-ray detectors. Nanotechnology 23 (2012) 235502.
  5. A. Mosayebi, S. Malekie, F. Ziaie. A feasibility study of polystyrene/CNT nano-composite as a dosimeter for diagnostic and therapeutic purposes. J. Instrum. 12 (2017) P05012.
  6. S. M. Safdari, S. Malekie, S. Kashian, M. Akbari. Experimental investigation of detection response of polycarbonate/Nano Bismuth Oxide nanocomposite to Strontium-90 beta ray standard source. 27th Iran. Nucl. Conf. Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, 2021.
  7. M. F. L'Annunziata. Radiation physics and radionuclide decay. Handbook of Radioactivity Analysis, Chapter 1, pp. 1-162 , Academic Press, 2012.
  8. https://physics.nist.gov/PhysRefData/Star/Text/ESTAR.html.
مجله سنجش و ایمنی پرتو
دوره 11، شماره 4 - شماره پیاپی 44
ششمین کنفرانس سنجش و ایمنی پرتوهای یونساز و غیریونساز
اسفند 1401
صفحه 61-63

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار