بررسي مشخصات حفاظ پرتوي گاما با افزايش غلظت TiO2 در نمونه شيشه‌اي Bi2O3-ZnO-Pb3O4-Al2O3 با ابزارهاي شبيه‌سازي و محاسباتي

در اين مطالعه ما با استفاده از كد مونت كارلو MCNP خواص حفاظت در برابر اشعه گاما سيستم شيشه‌اي با تركيب (55-x)Bi2O3-15Pb3O4-20Al2O3-10ZnO-xTiO2 با غلظت‌هاي مشخص (35، 30، 25، 20، 15، 10، 5 =x  درصد مول) را با محاسبه چندين پارامتر مربوط به تضعيف فوتون مانند لايه نيم‌جذب (HVL)، پويش آزاد ميانگين ​​(MFP)، ضريب تضعيف جرمي (𝜇m)، عدد اتمي مؤثر (Zeff) و ضريب انباشت (BF) براي سطوح مختلف انرژي در محدودهkeV100-1500 بررسي كرديم. براي تأييد نتايج شبيه‌سازي، نتايج حاصل از شبيه‌سازي با داده‌هاي مستخرج از پايگاه داده  XCOMمقايسه شد. مشاهده شد كه داده‌هاي مستخرج از پايگاه NIST-XCOM و نتايج كد كامپيوتري MCNP توافق خوبي با يك ديگر دارند. درصد انحراف  (PD)بين داده ‌هاي مستخرج از پايگاه NIST-XCOM و نتايج حاصل از كد كامپيوتري MCNP در بيش تر موارد كم تر از 0.59 درصد بود. نتايج نشان مي‌دهد كه در مقايسه با مواد حفاظ مرسوم مانند بتن و سرب، تركيب جديد پارامترهاي تضعيف مؤثرتري را علاوه بر خواص فيزيكي نشان مي‌دهد. شيشه با بالاترين غلظت TiO2 از نظر چگالي مطلوب‌ترين حالت را در مقايسه با مواد حفاظ بررسي شده دارد. در اين مطالعه از يكي از روش ‌هاي كاهش واريانس براي كاهش خطاي محاسبات MCNP استفاده شد. توافق بين داده‌ هاي مستخرج از پايگاه NIST-XCOM و نتايج حاصل از شبيه‌سازي‌هاي اين مطالعه نشان مي‌دهد كه مدل‌سازي مونت كارلو يك روش خوب جهت بررسي مشخصات حفاظ پرتوي گاما مي‌ باشد.