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

اخیرا 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 (WO۳) به دو شکل نانو و میکرو در ماتریس پلی وینیل­ الکل (PVA) با درصد وزنی wt% ۲۰ پخش شدند. در ساخت کامپوزیت (wt% ۲۰)WO۳-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 صحه گذاری نمود. بازده کوانتومی تضعیف فوتون­های گاما مربوط به چشمه ۶۰Co برای کامپوزیت مذکور با استفاده از کد MCNP محاسبه شد که همخوانی قابل قبولی با نتایج XCOM نشان داد. از جمله عوامل موثر 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 ۶۰Co و ۲۴۱Am-Be توسط الکترومتر به روش دو پروبی در ولتاژهای ۱۰۰ و ۴۰۰ ولت اندازه گیری 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 ۱۳۸-۹۰ به­صورت خطی از ۵ تا ۴۰ افزایش یافت در حالی که کامپوزیت مذکور پاسخ قابل ملاحظه ­ای به پرتوهای نوترون نشان نداد.

Keywords:

Polyvinyl Alcohol , Tungsten Oxide , Micro , Nano , Dosimetry and Detection , پلی وینیل الکل , اکسید تنگستن , میکرو , نانو , آشکارسازی و دزیمتری