شبیه‌سازی و استخراج ویژگی‌های محافظ نانوکامپوزیت‌های با پیوند ناهمگون بیسموت برای محافظت در برابر پرتوهای گاما

نویسندگان

1 گروه فیزیک هسته‌ای، گروه و مرکز علم و فناوری فیزیک، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران

2 گروه فیزیک هسته‌ای، گروه و مرکز علم و فناوری فیزیک، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران

doi
چکیده

مواد محافظ تشعشع و اجزای سازه‌های محافظ باید دارای خواص مکانیکی خوب، قابلیت استفاده طولانی مدت و انعطاف‌پذیری مناسب باشند. نانوکامپوزیت‌ها در شرایط مختلف خواص ریزساختاری و مکانیکی خوبی دارند. این مقاله به بررسی اصول محافظ پرتو گاما، از جمله برهم‌کنش پرتوهای گاما با ماده، نانوکامپوزیت‌های با پیوند ناهمگون بیسموت با ترکیب غلظت‌های مشخص (80، 85، 90 و 99 درصد) اکسید بیسموت با وانادیم به‌عنوان ماده حفاظی برای محافظت موثر در برابر پرتو گاما می‌پردازد. روش‌های مختلف ارزیابی محافظ اشعه گاما، از جمله تکنیک‌های اندازه‌گیری و شبیه‌سازی‌ کامپیوتری را با استفاده از ابزار شبیه‌سازی مونت‌کارلویی Geant4 مورد بحث قرار می‌دهد. همچنین، برای بررسی عملکرد این نانوکامپوزیت‌ها، کمیت‌های موثر در تضعیف پرتو گاما مانند ضریب تضعیف جرمی، مسافت آزاد میانگین، لایه یک‌دهم مقدار و ضریب انباشت را محاسبه می‌شوند. در نهایت، این مقاله یک نمای کلی از محافظ اشعه گاما ارائه می‌دهد که برای اطمینان از ایمنی انسان و تجهیزات در مقابله با تشعشات پرتویی می‌پردازد.