الحساب النظري لخصائص التدريع الإشعاعي للزجاج B2O3–Bi2O3–Al2O3–MgO المخلوط بـ MnO

المؤلفون

  • Shlair Ibrahim Mohammed فرع الفسلجة ، الكلية الطب، الجامعة كركوك، كركوك، العراق. https://orcid.org/0009-0000-3065-015X
  • Zainab Qahtan Mosa القسم الفيزياء، الكلية التربية للبنات، الجامعة كركوك، كركوك، العراق

DOI:

https://doi.org/10.21123/bsj.2024.10508

الكلمات المفتاحية:

خصائص الحماية، ؛ زجاج، معامل توهين الفوتون، طبقة نصف القيمة، طبقة القيمة العاشرة، XCOM؛ Phy-X/PSD

الملخص

يهدف العمل الحالي الى حساب معاملات التدريع أشعة جاما لستة عينات. 65B2O3.20Bi2O3.10Al2O3. (5-x) MgO. xMnO (0 ≤ x ≤ 1 mol%).  العينات,تم تحضير هذه العينات باستخدام طريقة ذوبان تبريد. تقيس الدراسة معاملات التوهين الكتلية والخطية (μm, μ). كما يقوم أيضًا بحساب طبقة القيمة النصفية، وطبقة القيمة العشرة (TVL)، ومتوسط المسار الحر (MFP). تم إجراء الحساب باستخدام برامج Phy-X/PSD وXCOM، في نطاق طاقة 1keV-100GeV. وتناقش الدراسة النتائج المحسوبة مع بعضها االبعض وقد لوحظت أتفاق جيدا. وقد أظهرت الدراسة العديد من النتائج مثل أنه عندما تكون الطاقة أعلى من 10 MeV، فإن إجمالي MAC يرتفع ويستقر عندما يقرب من 400 MeV. كانت هناك العديد من القمم في منطقة طاقة الفوتون المنخفضة (<0.1 MeV). تُظهر عينة الزجاج التي تحتوي على أكبر تركيبة MnO S6 العديد من القمم عند حواف الامتصاص الكهروضوئية M وL وK. أظهرت القيم المقاسة التي أنتجها برنامج Phy-X/PSD وXCOM توافقًا جيدًا. أيضا، هناك علاقة سلبية بين HVL وكثافة المواد. بالإضافة إلى ذلك، تبدأ قيم MFP وHVL منخفضة وتزداد باستمرار مع ارتفاع الطاقة الساقطة للفوتون إلى 5 MeV. بعد 5MeV  ، مع زيادة الطاقات، انخفض HVL وMFP بهدوء. تنخفض قيم طبقة نصف القيمة مع ارتفاع الكثافة ومحتو MnO

المراجع

Sukhpal S, Ashok K, Devinder S, Kulwant S T, Gurmel S. Barium – borate – flyash glasses: as radiation shielding materials. Nucl Inst Methods Phys Res. 2008; 266: 140–146. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2007.10.018

Sayyed M.I. Bismuth modified shielding properties of zinc boro-tellurite glasses. J Alloys Compd. 2016; 688: 111–117. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.07.153.

Sayyed M.I. Investigation of shielding parameters for smart polymers. Chin J Phys. 2016; 54(3): 408–415. https://doi.org/10.1016/j.cjph.2016.05.002

Vishwanath P S, Badiger NM, Kaewkhao J. Radiation shielding competence of silicate and borate heavy metal oxide glasses: comparative study. J Non-Cryst Solids. 2014; 404: 167–173. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2014.08.003

Shafik SS, Basim KR, Rajiha RM, Wijdan TF. Study the Shielding Properties against Gamma-rays for Epoxy Resin Reinforced by Different materials. Baghdad Sci J. 2011; 8(3): 705-710. https://doi.org/10.21123/bsj.2011.8.3.705-710.

Samer K Y, Laith Abd Al-Aziz A. Impact of geometric factor in accumulation factor measurements of gamma rays. Baghdad Sci J. 2021; 2(4): 6-623. https://doi.org/10.21123/bsj.2005.659

Kaundal RS, Sandeep K, Narveer S, Singh KJ. Investigation of structural properties of lead strontium borate glasses for gamma ray shielding applications. J Phys Chem Solids. 2010; 71(9): 1191–1195. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2010.04.016.

Mostafa AM, Shams AM, Sayyed MI. Gamma ray shielding properties of PbO-B2O3-P2O5 doped with WO3. J Alloys Compd. 2017; 708: 294–300. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.02.303.

Sandeep K, Singh KJ. Investigation of lead borate glasses doped with aluminum oxide as gamma ray shielding materials. Ann Nucl Energy. 2014; 63: 350–354. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2013.08.012.

Tuscharoen S, Kaewkhao J, Limkitjaroenporn P, Limsuwan P, Chewpraditkul W. Improvement of BaO: B2O3: fly ash glasses: radiation shielding, physical and optical Properties. Ann Nucl Energy. 2012; 49: 109–113. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2012.05.017 .

Singh K, Singh N, Kaundal R, Singh K. Gamma-ray shielding and structural properties of PbO-SiO2 glasses, Nucl Instrum Methods Phys Res B. 2008; 266(6): 944-948. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2008.02.004.

Ashok K. Gamma ray shielding properties of PbO-Li2O-B2O3 glasses. Radiat Phys Chem. 2017; 136: 50-53. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2017.03.023.

Isabella-Ioana O, Hartmut H, Klaus B. Optical properties of bismuth borate glasses, Opt Mater. 2004; 26(3): 235-237. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2003.10.006.

Thomas M. Review of Bi2O3 based glasses for electronics and related applications.

Int Mater Rev. 2013; 58(1): 3-40. https://doi.org/10.1179/1743280412Y.0000000010

Krishna G P, Yusub S, Ramesh B A, Sree N R, Aruna V. Electrical and spectroscopic characteristics of B2O3–Bi2O3–Al2O3–MgO glasses alloyed with MnO. J Phys Chem Solids. 2022; 170: 110957. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2022.110957

Şakar E, Özpolat OF, Alım B, Sayyed MI, Kurudirek M. Phy-X / PSD: Development of a user friendly online software for calculation of parameters relevant to radiation shielding and dosimetry. Radiat Phys Chem. 2020; 166: 108496. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2019.108496.

Ali H T, Qahtan A M, Gulalla A K. Study of the properties of soil in Kirkuk, Iraq. J Radiat Res Appl Sci. 2016; 9: 256-265. https://doi.org/10.1016/j.jrras.2016.02.006

Ali H Taqi, Abdulahdi M, Ghalib S, Mohammed I. Shielding Properties of Glass Samples Containing Li2O, K2O, Na2O, PbO and B2O3 by Geant4, XCOM and Experimental Data. Jordan J Phys. 2022; 15: 331-341. https://doi.org/10.47011/15.4.1

Sayyed MI, El-Mallawany R. Shielding properties of (100 −x) TeO2-(x) MO3 glasses. Mater Chem Phys. 2017; 201: 50–56. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2017.08.035

Dong NG, El-Mallawany R, Sayyed MI, Tekin HO. Shielding properties of 80TeO2–5TiO2–(15 −x) WO3–xAnOm glasses using WinXCom and MCNP5 code. Radiat Phys Chem. 2017; 141: 172–178. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2017.07.006

Amani A, Al Huwayz M, Alrowaili ZA, Al-Buriahi MS. Radiation attenuation of SiO2–MgO glass system for shielding applications. J Radiat Res Appl Sci. 2023; 16(4): 100746. https://doi.org/10.1016/j.jrras.2023.100746

Amal A EL-Sawy, Madbouly AM. Comparative Study of Gamma Radiation Shielding Parameters for Different Oxide Glasses. Eur Acad Res. 2018; VI (2): 824. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.13185.10089

Ali H T. Ali IS, Azeldeen H I. Electromagnetic-Ray Absorption Using B2O3-PbO-Na2O Glass Mixtures as Radiation Protection Shields. Arab J Nucl Sci Appl. 2021; 25(1): 53-61. http://dx.doi.org/10.21608/ajnsa.2021.74814.1469 .

Almisned G, Iskender A, Huseyin O T, Ismail Yuksek, İsmail Ekmekçi. Variation in gamma ray shielding properties of glasses with increasing boron oxide content. Radiochimica Acta. 2022; 111(3): 217-223. https://doi.org/10.1515/ract-2022-0108

Hanfi MY, Sayyed MI, Lacomme E, Akkurt I, Mahmoud KA. The influence of MgO on the radiation protection and mechanical properties of tellurite glasses. Nucl Eng Technol. 2021; 53: 2000:2010. https://doi.org/10.1016/j.net.2020.12.012

Al-Hadethi Y, Sayyed MI, Tijani SA. Gamma Radiation Attenuation Properties of Tellurite Glass: A comparative study. Nucl Eng Technol. 2019; 51(8): 2005-2012. https://doi.org/10.1016/j.net.2019.06.014

التنزيلات

إصدار

القسم

article

كيفية الاقتباس

1.
الحساب النظري لخصائص التدريع الإشعاعي للزجاج B2O3–Bi2O3–Al2O3–MgO المخلوط بـ MnO. Baghdad Sci.J [انترنت]. [وثق 23 ديسمبر، 2024];22(7). موجود في: https://bsj.uobaghdad.edu.iq/index.php/BSJ/article/view/10508