شبیه سازی مونت کارلو و تعیین ویژگی های محافظت پرتو گامای کامپوزیت های حاوی اکسیدبیسموت و عناصر گادمیم، تیتانیم،تنگستن، زیرکونیم، روی و ایتریوم

در این پژوهش، استفاده از کامپوزیت های حاوی اکسید بیسموت با ناخالصی گادمیم، تیتانیم، ایتریوم، تنگستن، زیرکونیم و روی، به عنوان ماده حفاظی برای محافظت موثر پرداخته شده است. در اینجا، ارزیابی محافظ های پرتوهای ایکس و گاما برای کامپوزیت های منتخب، با استفاده از ابزار شبیه سازی بر پایه روش مونت کارلو Geant۴، در محدوده انرژی فوتون ۱۵ کیلو الکترون ولت تا ۱۵ مگا الکترون ولت پرداخته شده است. برای بررسی عملکرد این کامپوزیت های منتخب، کمیت های موثر در تضعیف پرتو گاما مانند: ضریب تضعیف های (کل، خطی و جرمی)، مسافت آزاد میانگین، لایه های یک دهم مقدار و نیم مقدار، نسبت پراکندگی کامپتون به ضریب تضعیف کل محاسبه شده است. برای تایید نتایج شبیه سازی، نتایج حاصل از شبیه سازی انجام شده با داده های مستخرج از پایگاه داده NIST-XCOM مقایسه می شود، که داده های مستخرج از پایگاه NIST-XCOM و نتایج شبیه سازی انجام گرفته توافق خوبی با یکدیگر دارند. همچنین، درصد انحراف (RD) بین نتایج محاسبه شده در بیشتر موارد کمتر از ۲ درصد مشاهده می شوند. ترکیب اکسید بیسموت حاوی گادمیم به دلیل عدد اتمی بالای بیسموت و گادمیم، جذب و تضعیف فوتون های پرانرژی را با کارایی بالاتری نسبت به سرب داشته و سمیت کمتری دارند. حفاظ های ترکیب اکسید بیسموت با عنصر گادمیم می تواند به عنوان جاذب فوتون های پر انرژی برای مشاغل مختلف حوزه پرتو پزشکی مانند پزشکان، دندان پرشکان، کارکنان اتاق عمل وکارشناسان رادیولوژی استفاده شود و باعث افرایش سلامت و ایمنی کارکنان گردد.

Keywords:

روش مونت کارلو , ابزار شبیه سازی Geant۴ , پرتو گاما , نوترون , کامپوزیت های بر پایه بیسموت