استخراج ضريب انباشت تابش هاي گاما به صورت تابع چند جمله اي در حفاظ هاي كروي دولايه اي (آب – سرب)

A polynomial–based function approach to point isotropic gamma-ray buildup factor data in double layered spherical shield of water and lead

در اين پژوهش ابتدا ضريب انباشت پرتودهي تابش گاما براي حفاظ كروي دو لايه اي ساخته شده از آب و سرب كه ضخامت كل حفاظ بين 2 mfp تا 10 mfp تغيير مي كرد با استفاده از كد محاسباتي مونت كارلو N - ذره اي استخراج شد . چشمة فوتون نقطه اي، همسانگرد MeV 0/03 تا MeV 10 در نظر گرفته شده است . سپس داده هاي حاصل از اجراي MCNP به عنوان تابعي از هر يك از متغيرهاي مستقل ضخامت لاية آب، ضخامت لاية سرب و انرژي پرتو گاما رسم شد و نمودارها تحليل شد . بر اساس اين تحليل ها، فرم هاي مختلفي از روابط رياضي بر حسب انرژي چشمة فوتون و ضخامت لايه هاي آب و سرب با تعداد ضرايب متفاوت به برنامه فرترن MINUIT داده شد تا اين برنامه ضرايب معادله را به گونه اي محاسبه كند كه رابطة مورد نظر با كمترين خطاي ممكن نسبت به نتايج MCNP ضرايب انباشت پرتودهي را به دست دهد. رابطة نهايي رابطه اي با 11 ضريب است كه ضريب انباشت پرتودهي را با خطاي زير 2% نسبت به نتايج MCNP توليد مي كند

As the input of MCNP code (Monte Carlo N - Particle code system), a monoenergetic and isotropic point source with the energy rangeg from 0.3 to 10 MeV was placed at the center of a spherical material surrounded by another one. The first shielding material was water and the second one was lead. The total thickness of the shield varied between 2 to 10 mfp. Then, using the output of MCNCP, exposure build up factor was calculated. The MCNP computed data were analyzed by plotting the buildup factor as a function of each independent variable (energy, first material thickness and second material thickness) and observing the trends. Based on the trends, we examined many different expressions with different number of constants. By MINUIT the FORTRAN program, the constants were calculated, which gave the best agreement between the MCNP-computed exposure buildup factors and those obtained by the formula. At last, we developed a polynomial formula with 11 constants that reproduced exposure buildup factor with a relative error below 2% (in comparison with the MCNP result).