مقایسه تجربی پاسخ آشکارسازی و دزیمتری میکرو/ نانو کامپوزیت پلی وینیل الکل- اکسید تنگستن به پرتوهای گاما و نوترون

نویسندگان

1 سازمان انرژی اتمی ایران

2 سازمان انرژی اتمی ایران

3 سازمان انرژی اتمی ایران

4 دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان

5 دانشگاه علوم پزشکی شیراز

doi
10.22052/6.2.9
چکیده

اخیراً نانوکامپوزیت­های پلیمری به ­منظور آشکارسازی و دزیمتری پرتوهای گاما مورد استفاده قرار گرفته ­اند، اما به ­علت دارا بودن سطح مقطع جذب فوتونی پایین، حساسیت­ پذیری کمی نسبت به پرتوهای گاما نشان می­ دهند. به ­منظور غلبه بر این مشکل، ذرات اکسید فلزی با عدد اتمی بالا به ماتریس پلیمری افزوده می­گردند. بدین منظور در این کار تجربی ذرات اکسید تنگستن (WO3) به دو شکل نانو و میکرو در ماتریس پلی‌وینیل­ الکل (PVA) با درصد وزنی wt% 20 پخش شدند. در ساخت کامپوزیت (wt% 20)WO3-PVA  از روش محلولی بهره­گیری شد. آزمون FESEM به ­منظور بررسی ریخت­شناسی کامپوزیت مذکور صورت گرفت که بر پخش نانو/میکرو ذرات اکسید تنگستن در بستر پلیمری صحه‌گذاری نمود. بازده کوانتومی تضعیف فوتون­های گاما مربوط به چشمه 60Co برای کامپوزیت مذکور با استفاده از کد MCNP < /span> محاسبه شد که همخوانی قابل قبولی با نتایج XCOM نشان داد. از جمله عوامل مؤثر در پاسخ آشکارسازی و دزیمتری این دسته کامپوزیت­ها، تغییر جریان الکتریکی کامپوزیت در اثر جذب پرتو است. جریان تاریک و جریان تابشی نانو/میکرو کامپوزیت اکسید تنگستن-پلی­ وینیل­ الکل تحت پرتودهی گاما و نوترون به ترتیب مربوط به چشمه­ های 60Co و 241Am-Be توسط الکترومتر به روش دو پروبی در ولتاژهای 100 و 400 ولت اندازه‌گیری شد. نتایج اندازه­ گیری نشان داد که حساسیت­ پذیری نانوکامپوزیت نسبت به پرتوهای گاما بهتر از میکروکامپوزیت مذکور است. همچنین نسبت علامت به نوفه برای نمونه نانوکامپوزیت تحت پرتودهی گاما در محدوده آهنگ دز mGy/min 138-90 به­صورت خطی از 5 تا 40 افزایش یافت در حالی که کامپوزیت مذکور پاسخ قابل ملاحظه ­ای به پرتوهای نوترون نشان نداد.