الحساب النظري لخصائص التدريع الإشعاعي للزجاج B2O3–Bi2O3–Al2O3–MgO المخلوط بـ MnO
DOI:
https://doi.org/10.21123/bsj.2024.10508الكلمات المفتاحية:
خصائص الحماية، ؛ زجاج، معامل توهين الفوتون، طبقة نصف القيمة، طبقة القيمة العاشرة، XCOM؛ Phy-X/PSDالملخص
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
Received 26/12/2023
Revised 05/04/2024
Accepted 07/04/2024
Published Online First 20/12/2024
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
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2024 Shlair Ibrahim Mohammed , Zainab Qahtan Mosa
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.