مطالعه خواص حفاظی شیشه‌های باریوم-بیسموت-بوروسیلیکاتی در برابر پرتوهای گاما

نوع مقاله : مقاله کنفرانسی

نویسندگان

مجتمع پژوهشی شمال‌ غرب کشور (بناب)، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران

چکیده

با کاربرد گسترده چشمه‌های تابش و مواد رادیواکتیو در پزشکی، صنعت و کشاورزی، مطالعه تضعیف و جذب پرتوهای ایکس و گاما و حفاظ‌گذاری در برابر آنها به یک شاخه ضروری و مهم در زمینه حفاظت در برابر پرتوها تبدیل شده است. در این کار تحقیقاتی ضرایب تضعیف خطی و جرمی، اعداد اتمی موثر و چگالی الکترونی موثر شیشه‌های باریوم-بیسموت-بوروسیلیکاتی در انرژی‌های 662، 1173 و 1332 کیلو الکترون‌ ولت با استفاده از کد محاسباتی MCNP4C و برنامه XCOM محاسبه شده و داده‌های بدست آمده با نتایج تجربی موجود مقایسه می‌شوند. شیشه‌های باریوم-بیسموت-بوروسیلیکاتی خواص حفاظی خیلی خوبی از خود در برابر پرتوهای گاما نشان دادند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Gamma ray shielding study of barium-bismuth-borosilicate glasses

نویسندگان [English]

  • Reza Bagheri
  • Tavakkol Tohidi
Northwest Research Complex (Bonab), Radiation Applications Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran
چکیده [English]

With the widespread use of radiation sources and radioactive materials in medicine, industry and agriculture, the study of the attenuation and absorption of X-rays and gamma rays and shielding against them has become an essential and important branch in the field of radiation protection. In this research, linear and mass attenuation coefficients, effective atomic numbers and effective electron density of barium-bismuth-borosilicate glasses at energies of 662, 1173 and 1332 KeV are calculated using the MCNP4C code and XCOM program. Then obtained results are compared with available experimental data. Barium-bismuth-borosilicate glasses showed very good shielding properties against gamma rays.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Linear and mass attenuation coefficients
  • Effective atomic number and electron density
  • Barium-bismuth-borosilicate glass
  • MCNP4C
  • XCOM
  1. Sh. Sharifi, R. Bagheri, S. P. Shirmardi. Comparison of shielding properties for ordinary, barite, serpentine and steel–magnetite concretes using MCNP-4C code and available experimental results. Ann. Nucl. Energy 53 (2013) 529-534.
  2. I. Akkurt, H. Akyıldırım, F. Karipcin, B. Mavi. Chemical corrosion on gamma ray attenuation properties of barite concrete. Jour. Saud. Chem. Soc. 16 (2012) 199–202.
  3. M. Kurudirek, Y. Özdemir, Ö. Şimşek, R. Durak. Comparison of some lead and non-lead based glass systems, standard shielding concretes and commercial window glasses in terms of shielding parameters in the energy region of 1 keV–100 GeV: a comparative study. J. Nucl. Mater. 407 (2010) 110–115.
  4. C. Bootjomchai, J. Laopaiboon, C. Yenchai, R. Laopaiboon. Gamma-ray shielding and structural properties of barium–bismuth–borosilicate glasses. Radiat. Phys. Chem. 81 (2012) 785–790.
  5. J. K. Shultis, R. E. Faw. An MCNP Primer. Department of Mechanical and Nuclear Engineering, Kansas State University, 2010.
  6. L. Gerward, N. Guilbert, K. B. Jensen, H. Levring. X-ray absorption in matter. Reengineering XCOM. Radiat. Phys. Chem. 60 (2001) 23-24
  7. J. H. Hubbell, S. M. Seltzer. Tables of X-ray mass attenuation coefficients and mass energy-absorption coefficients 1 keV-20 MeV for elements 1<Z<92 and 48 additional substances of dosimetric interest, National Institute of Standards and Physics Laboratory, NISTIR, 1995, p. 5632.
  8. R. Bagheri, A. K. Moghaddam, S. P. Shirmardi, B. Azadbakht, M. Salehi. Determination of gamma-ray shielding properties for silicate glasses containing Bi2O3, PbO, and BaO. J. Non-Cryst. Solids 479 (2018) 62–71.