دزيمتري يك سيستم بازرسي كانتينرها با پرتوهاي فوتوني دوانرژي با شبيه سازي مونت‌كارلو

Dosimetry of a dual-energy cargo inspection system using monte carlo simulation

امروزه، سيستم هاي تصويربرداري با پرتوهاي ايكس براي بازرسي كانتينرها در مبادي ورودي و خروجي كشورها بسيار مورد توجه قرار گرفته‌اند. سامانه‌هاي تصويربرداري دو انرژي به دليل استفاده از دو پرتو با طيف هاي انرژي مختلف، امكان به تصوير كشيدن اطلاعات بيشتري از مواد داخل كانتينر ها را دارا هستند. در استفاده از پرتوهاي فوتوني به دليل ايجاد يونيزاسيون، همواره مي‌بايست سه اصل توجيه‌پذيري، بهينه‌سازي و حدود پرتوگيري را در نظر گرفت. در اين پژوهش به منظور ارزيابي حدود پرتوگيري مواد داخل كانتينر، كاركنان و حدود پرتوگيري در اطراف اين سيستم، از شبيه سازي آن با كد مونت كارلو بهره برده شد. با در نظر گرفتن چشمه هايmCi 750 سزيم و Ci1 كبالت، محدوده‌ي دز رسيده به مواد در مركز كانتينر براي چشمه سزيم در حدود mu;Sv/h 10 و براي چشمه كبالت حدود mu;Sv/h20 از شبيه‌سازي حاصل شد. همچنين بدون استفاده از حفاظ اضافي،در فاصله ي 10 متري حول سيستم تفريبا پرتوگيري در مرتبه ي مناسبي قرار دارد. نتايج حاصل از شبيه سازي نشان مي‌دهد كه با استفاده از سيستم پويش خطي و طراحي مناسب حفاظ سربي چشمه، دز رسيده به مواد داخل كانتينر و همچنين دز در اطراف سيستم در مرتبه‌ي مناسبي مي‌تواند قرار گيرد.

Todays, X-ray imaging system for cargo and containers inspecting of country gates are highly regarded. The dual energy imaging system due to the use of two beams with different spectrums can extracts more information about the materials in cargo than the conventional X-ray imaging system. Since the X-ray beam is an ionizing radiation, three parameters should be taken into account including justifiably, optimization and dose limits. In this study to evaluate the exposure for materials inside cargo, staffs and for around of system, we simulated a typical system using Monte Carlo code. With using 750 mCi of 137Cs and 1 Ci of 60Co, exposure rates for the water phantom in the center of cargo were 10μSv/h and 20μSv/h for 137Cs and 60Co, respectively. Also, the exposure rate at a distance of 10 meter around the system without any additional protection lies almost in the appropriate value. The results of simulations show that with using the line scan system and a good designing for source shielding, the exposure at cargo inside and environment of it can be put in suitable values.