محاسبات دزيمتري سيستم فرضي PGNAA با استفاده از فانتوم ORNL-MIRD و كد محاسباتي مونت كارلو

Hypothetical dosimetry calculations in PGNAA by using ORNL-MIRD phantom and Monte Carlo computational code

رشد فزايندهي فعاليت هاي تروريستي و تهديدات به روز و ترانزيت محموله هاي غير مجاز منجر به پيشرفت بسيار زياد سيستمهاي كشـف و آشكارسازي شده است. در اين مقاله جهت كشف و آشكارسازي مواد، از روش آناليز گاماي آني در فعالسـازي نـوتروني (PGNAA) اسـتفاده شده است. در كنار استفاده از سيستم فرضي شبيهسازي شده مي بايست توجه ويژهاي نيز به مباحث ايمني پرتـو و ملاحظـات مربـوط بـه فيزيـك بهداشت داشت. در صورتي كه ميزان دز دريافتي نسبتاً زياد باشد، اثرات قطعي پديدار ميشود و اثرات احتمـالي ممكـن اسـت در تمـام سـطوح پرتوگيري رخ دهد. بنابراين براي تعيين نواحي مجاز و حفاظت شده به منظور تردد پرسنل و عموم مردم از فانتوم ORNL-MIRDاستفاده شـد. فانتوم ORNL-MIRD مدل تحليلي از بدن انسان را ارائه ميكند. محاسبه دز در اندام ها نيازمنـد توصـيف دقيـق از هندسـه انـدامهـا و سـاختار شيميايي بافت ميباشد. در سيستم فرضي موجود از چشمه 252Cf به عنوان مولد نوترون و آشكارسـاز (NaITl) جهـت دريافـت گامـاي منتشـره استفاده شده است. در اين سيستم، جهت شبيهسازي ترابرد نوترون - فوتون از كد MCNPX2.7 استفاده گرديده است. با در نظر گرفتن جزئيات سيستم مفروض، ناحيه حفاظتشده و ناحيه مجاز براي فعاليت پرتوكاران بهترتيب تا شعاع 70و 130سانتيمتري از دستگاه بهدست آمده است. همچنين سيستم طراحي شده ميتواند ماده منفجره HMX را با وزنهاي 158و 501 گرم را بهترتيب در مدت زمـاني 1و 10 دقيقـه شناسـايي نمايد.

Increasing growth of terrorist's activities and threats to date and illegal transit of cargo led to the discovery and detection systems which have a lot of development. In this paper, Prompt Gamma Neutron Activation Analysis (PGNAA) technique has been used to discovery and detection of materials. Besides using simulated hypothetical system, should also pay special attention to safety radiation and considerations related to the physics of health issues. If the amount of dose is relatively large, appeared deterministic effects and probable effects may occur at all radiation levels. Therefore, to determine allowable and protected region, ORNL-MIRD phantom has been used. ORNL-MIRD phantom provides analytical model of the human body. Calculation of doses in organs requests an exact description of the geometry of organs and the chemical constitution of tissues. At the available hypothetical system, the 252Cf source and NaI detector were used as neutron generator and emitted gamma receiver respectively. MCNPX2.7 code was exploited to simulate neutron - photon transport in this system. Considering details of the existing system, protected region within a radius of 70 cm and the allowable region for radiographers as 130 cm radius were obtained. Also the designed system is capable of detecting HMX explosive with weights of 158 gr and 501 gr at 10 and 1 minute respectively.