فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

این مطالعه به بررسی خواص محافظتی پرتو گاما و نوترون شیشه‌های بورات آلاییده شده با Bi₂O₃ (5-25 مول درصد) با استفاده از شبیه‌سازی‌های Geant4 در محدوده انرژی 15 کیلوالکترون‌ولت تا 10 مگاالکترون‌ولت بررسی شد. ضریب تضعیف جرمی محاسبه شد که امکان تعیین پارامترهای کلیدی محافظتی پرتو گاما را فراهم ‌کرد. نتایج، افزایش قابل توجهی در عملکرد محافظتی پرتو گاما با افزایش محتوای Bi₂O₃ را نشان داد. ضریب تضعیف جرمی از 58/33 در انرژی‌های پایین تا 027/0سانتی‌متر مربع بر گرم در انرژی‌های بالا متغیر بود که در آن Glaas-5 بالاترین ضریب تضعیف جرمی را نشان داد. همچنین پارامترهای کلیدی دیگری از جمله ضریب تضعیف خطی، میانگین مسیر آزاد، ضخامت لایه دهم و راندمان محافظت از پرتو را استخراج کردیم. نکته مهم این است که ضخامت مورد نیاز برای محافظتی پرتو گاما مؤثر به‌طور قابل توجهی کاهش یافت. لایه مقدار دهم (TVL) برای فوتون‌های 1 مگاالکترون‌ولت از 5/10 سانتی‌متر برای شیشه حاوی ۵٪ اکسید بیسموت به تنها 8/7 سانتی‌متر برای نمونه حاوی ۲۵٪ اکسید بیسموت کاهش یافت. علاوه بر این، راندمان محافظت در برابر پرتو برای انرژی‌های کمتر از ۱۵۰ کیلوالکترون‌ولت نزدیک به 100 درصد بود. سطح مقطع حذف نوترون سریع نیز با افزایش محتوای بیسموت افزایش یافت. ما نتیجه می‌گیریم که حاوی ۲۵٪ اکسید بیسموت (Glass-5) خواص محافظتی بهتری برای فوتون‌های گاما و نوترون‌های سریع نشان می‌دهد و آن را به گزینه‌ای امیدوارکننده برای کاربردهای محافظت در برابر تابش تبدیل می‌کند.