بررسي مكان و راستاي آشكارساز جهت مينيمم نمودن ضريب انباشت شار پرتوهاي گاما

Study the location and the direction of detector in order to minimize the gamma-rays buildup factor

هدف از اين پژوهش گزينش بهترين مكان آشكارساز نسبت به حفاظ و چشمه ي گاما است كه كمترين ضريب انباشت شار فوتون را داشته باشيم. در اين كار تحقيقي ضريب انباشت شار پرتوهاي گاماي چشمه هاي سيلندري 16N ،60Co ،137Cs هممحور با حفاظ هايي از جنس آلومينيوم، آهن و سرب با ضخامت ثابت 1/55cm در آشكارساز(CsI Tl) با استفاده از كد MCNP-4C محاسبه گرديد. بدين منظور آشكارساز به ترتيب در فواصل مختلف از 9الي 18سانتيمتر و زواياي متفاوت نسبت به محور چشمه از 30الي 150درجه قرار گرفت. در اين تحقيق سعي بر آن بوده است تا وابستگي ضريب انباشت به عدد اتمي ماده، انرژي پرتو گاما فاصله نسبي آشكارساز- ماده- چشمه و زاويه ي آشكارساز مورد بررسي قرار گيـرد. نتايج به دست آمده نشان ميدهد كه ضريب انباشت در گسترهي وسيعي از 1تا 3.5 تغيير ميكند. با توجه به نتايج حاصل از شبيه سازي ها، پيشنهاد مي گردد چنانچه هدف كاهش ضريب انباشت باشد لازم است چشمه، حفاظ و آشكارساز هممحور باشند. در غير اين صـورت هـر چـه انحـراف آشكارساز از محور مركزي بيشتر باشد ضريب انباشت شار پرتوهاي فوتوني در آشكارساز بيشتر مي گردد.

The purpose of this study is to select the best place for the detector towards shield and the gamma source which have the least flux buildup factor of the photon. In this research, the flux buildup factor of gamma rays was calculated by using of MCNP-4C code for cylindrical sources 137Cs, 60Co, 16N coaxial shields made up of aluminum, iron and lead with a constant thickness 1.55 cm in detector CsI (Tl). For this purpose, detector was respectively placed at different distances from 9 to 18 cm and different angles from 30 to 150 degrees with respect to the axis of the source. In this study, we tried to assess the dependency of the buildup factor with material atomic number, gamma-ray energy, relative distance of detector-material-source and angle of detector to source. The obtained results showed that the buildup factor values are variable in a wide range from 1 to 3.5. According to the results of simulation, if the aim is reduction of the buildup factor source, shield and detector should be designed parallel and coaxial. Otherwise, whatever deviation of detector from the central axis is increased, the gamma-rays buildup factors are greater in detector.