سرامیک‌های زیرکونیم با آنتروپی بالا برای محافظ‌های پیشرفته میدان آمیخته گاما و نوترون

در این پژوهش، ویژگی‌های محافظ تابش گاما و نوترون سرامیک‌های زیرکونیم با آنتروپی بالا را با استفاده از ابزار شبیه‌سازی مونت‌کارلویی جینت4 بررسی شد. در این بررسی، کمیت‌های مربوط به تضعیف فوتون مانند: ضریب تضعیف جرمی (𝜇m)، لایه نیم‌مقدار و لایه یک‌دهم مقدار در محدوده 0/015 تا 10 مگا الکترون‌ولت برای سطوح مختلف انرژی محاسبه شد. برای اطمینان از اعتبار و قابلیت اطمینان نتایج شبیه‌سازی، یک تحلیل مقایسه‌ای انجام شد که به موجب آن نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی‌های مونت کارلو با داده‌های استخراج‌شده از پایگاه‌داده xcom، یک منبع به‌طور گسترده در تحقیقات محافظت از تشعشع، در کنار هم قرار گرفتند، که درجه قابل ستایشی را نشان داد. تطابق بین دو مجموعه از نتایج توافق قابل اثبات مشاهده شده بین داده‌های به‌دست آمده از پایگاه داده xcom و نتایج شبیه‌سازی تهیه‌شده در طول این مطالعه، بر اثربخشی مدل‌سازی مونت کارلو به عنوان یک رویکرد روش‌شناختی قوی برای بررسی ویژگی‌های پیچیده مرتبط با پدیده‌های محافظ پرتو گاما تاکید می‌کند. علاوه براین، یافته‌های مربوط به سرامیک‌های زیرکونیوم حاوی آنتروپی بالا، به‌ویژه آن‌هایی که عناصر خاکی کمیاب را در خود جای داده‌اند، نشان‌دهنده افزایش قابل‌توجه در ویژگی‌های میرایی است که از مواد محافظ سنتی مانند بتن پیشی می‌گیرد و در نتیجه خواص فیزیکی برتر این مواد را برجسته می‌کند. نمونه سرامیکی که به عنوان s3 نامگذاری شده‌است، به‌عنوان سودمندترین گزینه برای محافظت موثر در برابر پرتوهای گاما و نوترون ها ظاهر می‌شود، حتی زمانی که فقط حاوی حداقل غلظت ساماریوم باشد، در نتیجه آن را از سایر گونه‌های سرامیکی متمایز می‌کند، در این مطالعه جامع مورد بررسی قرار گرفتند.

high entropy zirconium ceramics for advanced shielding of gamma and neutron mixed fields

in this research, the gamma and neutron shielding properties of zirconium ceramics with high entropy were investigated using gent4 monte carlo simulation tool. in this study, the quantities related to photon attenuation such as: mass attenuation coefficient (𝜇m), half-value layer and one-tenth value layer were calculated in the range of 0.015 to 10 mev for different energy levels. to ensure the validity and reliability of the simulation results, a comparative analysis was performed whereby the results obtained from the monte carlo simulations were juxtaposed with data extracted from the xcom database, a widely used resource in radiation protection research, which it showed admirable. concordance between the two sets of results the demonstrable agreement observed between the data obtained from the xcom database and the simulation results prepared during this study demonstrates the effectiveness of monte carlo modeling as a robust methodological approach to investigate the complex features associated with gamma-ray shielding phenomena. emphasizes in addition, findings of high-entropy zirconium ceramics, particularly those incorporating rare earth elements, show significant enhancements in damping properties that surpass traditional protective materials such as concrete, resulting in superior physical properties of these materials. highlights advanced ceramics it is worth noting that, within the scope of this research, the ceramic sample designated as s3 appears to be the most beneficial option for effective shielding against gamma rays and neutrons, even when it contains only a minimal concentration of samarium. as a result, it distinguishes it from other types of ceramics. were examined in this comprehensive study.