ارزیابی قابلیت حفاظ پرتویی در برابر گاما و نوترون فیبرهای پایه سرامیک‌

در این پژوهش، ویژگی‌های محافظ پرتوهای یونیزان (گاما و نوترون) فیبرهای پایه سرامیک tyrannoube, tyrannos4 sylramic و nicalon را با استفاده از ابزار شبیه‌سازی  مونت‌کارلویی جینت4 بررسی کرده‌ایم. در این بررسی، کمیت‌های مربوط به تضعیف فوتون مانند: ضریب تضعیف جرمی (𝜇m ) ، لایه نیم‌مقدار (hvl) و مسیر آزاد میانگین (mfp) در محدوده 0/015 تا 10 مگا الکترون‌ولت برای سطوح مختلف انرژی محاسبه کردیم. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی، آن‌ها را با نتایج مستخرج از پایگاه داده xcom  مقایسه کرده‌ایم که نشان می‌دهد توافق خوبی با یکدیگر دارند. توافق بین داده‌های مستخرج از پایگاه xcom و نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های این مطالعه نشان می‌دهد که مدل‌سازی مونت‌کارلویی یک روش خوب جهت بررسی ویژگی‌های حفاظ پرتوی گاما می‌باشد. همچنین، نتایج به‌دست‌آمده فیبرهای پایه سرامیک در مقایسه با مواد حفاظ مرسوم مانند بتن، کمیت‌های تضعیف موثرتری را علاوه بر خواص فیزیکی نشان می‌دهد. سرامیک‌ sylramic  حتی با داشتن مقدار کمی بور، مطلوب‌ترین نمونه سرامیکی برای مقایسه با دیگر سرامیک‌های بررسی‌شده برای محافظت در برابر پرتو گاما و نوترون را دارد.

gamma ray protective properties of some oxide ceramics using geant4 monte carlo simulator

in this research, we investigated the shielding characteristics of ionizing rays (gamma and neutron) of tyrannoube, tyrannos4 sylramic and nicalon non-oxide ceramics using geant4 monte carlo simulation tool. in this study, we calculated photon attenuation quantities such as: mass attenuation coefficient (𝜇m), half-value layer (hvl) and mean free path (mfp) in the range of 0.015 to 10 mev for different energy levels. to validate the simulation results, we compared them with the results extracted from the xcom database, which shows that they are in good agreement with each other. the agreement between the data extracted from the xcom database and the results of the simulations of this study shows that monte carlo modeling is a good method to investigate the properties of gamma ray shielding. also, the obtained results of non-oxide ceramics show more effective attenuation quantities in addition to physical properties compared to conventional protective materials such as concrete. even with a small amount of boron, sylramic ceramic has the most favorable ceramic sample compared to other investigated ceramics for gamma and neutron shielding.