بررسی امکان استفاده از ترکیب عناصر سرب، تنگستن و باریم به منظور افزایش بازده ی روپوش های محافظ در تضعیف پرتوهای ایکس محدوده ی تشخیصی به وسیله ی کد MCNP

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران،

2 بخش مهندسی هسته‌ای، دانشکده‌ی مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز

3 مرکز تحقیقات تابش، دانشگاه شیراز

4 پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران

چکیده

در این پژوهش، به منظور کاهش وزن و افزایش بازده­‌ی روپوش‌های محافظتی در تضعیف‌ پرتوهای ایکس محدوده‌­ی تشخیصی، استفاده از عناصر تنگستن و باریم در ترکیب با سرب، مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا دستگاه پرتو ایکس مستقر در مرکز تحقیقات تابش دانشگاه شیراز با استفاده از کد MCNP4C شبیه­‌سازی شد و طیف خروجی پرتوهای ایکس ترمزی و مشخصه­‌ی دستگاه به دست آمد. به منظور بررسی صحت شبیه­‌سازی انجام شده با کد مونت­‌کارلو، خروجی­ به دست آمده از این کد با خروجی حاصل از نرم‌­افزار شبیه‌­ساز طیف، پردازش­‌گر طیف (SP)، مقایسه گردید. با استفاده از کد MCNP4C، نمونه­‌های با ابعاد10cm ×10cm از روپوش حفاظتی به جرم‌­های 86.5، 81.5 و 70g، حاوی درصدهای مختلف از عناصر سرب، تنگستن و باریم، در مسیر طیف شبیه‌­سازی شده قرار داده و ضریب تضعیف پرتو آن­‌ها محاسبه شدند. نتایج نشان دادند که ترکیبات با درصد 23، 42 و 35 و هم­چنین 17، 48 و 35 به ترتیب برای مواد سرب، باریم و وینیل، بهبود تضعیف 46% را نسبت به حالت استفاده از سرب خالص در پی خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Feasibility Study of Using Pb, W and Ba Composition to Increase Attenuation Efficiency of Protective Aprons Against the Diagnostic X-Ray Range Using MCNP Code

نویسندگان [English]

  • H Yousefnia 1
  • M. R Akbari 2
  • S Sarshogh 2
  • S Mehdizadeh 3
  • S Zolghadri 4
  • M Ghanadi Maragheh 4
چکیده [English]

In this research, the use of tungsten (W) and barium (Ba) in composition with lead (Pb) was investigated to decrease weight and to increase the efficiency of the protective aprons in attenuating of the diagnostic X-rays. First, the X-ray tube of the Radiation Research Center (RCC) of the Shiraz University was simulated by MCNP4C code to obtain the bremsstrahlung and characteristic X-ray spectrum. In order to confirm the simulation, the obtained output of this code was compared with the resultant output of the spectrum simulator software, viz., the spectrum processor (SP). The simulated protective apron samples with the dimension of 10cm×10cm and weight of 86.5, 81.5 and 70 g, containing various percentages of Pb, W and Ba, were placed in the path of the simulated spectra, and the attenuation coefficient of radiation was calculated using MCNP4C. The results showed that the composition of Pb, Ba and vinyl, with the percentages of 23, 42 and 35 and also 17, 48 and 35, respectively, improved the attenuation about %46 in comparison with the use of pure Pb.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Protective apron
  • X-Ray
  • Diagnostic range
  • MCNP4C code
  • Spectrum processor software