Bizmut Tabanlı Bazı Alaşımların Radyasyon Zırhlama Kapasitelerinin İncelenmesi

Amaç & Hipotez:Sunulan çalışmada, 0.060 MeV ila 2.614 MeV foton enerjileri aralığında 18 farklı enerjide bizmut tabanlı bazı alaşımların gama radyasyonu zırhlama kapasiteleri incelenmiştir.

📊

Temel Bulgular & Veri:Farklı oranlarda bizmut içeren Bi50/Pb25/Cd12.5/Sn12.5, Bi50/Pb28/Sn22, Bi55.5/Pb44.5, Bi58/Sn42 alaşımlarının gama radyasyonu azaltma kapasiteleri belirtilen enerjilerde WinXCOM programı, GEANT4 ve FLUKA simülasyon programları yardımı ile incelenmiştir.

💡

Sonuç & Katkı:BiPb kodlu alaşımın çalışılan diğer alaşımlara göre gama radyasyonu zırhlama kapasitesinin daha iyi olduğu gözlemlenmiştir.

🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon

📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem

⚙️Değişkenler:FLUKA · Gama radyasyonu · GEANT4

Özet

Sunulan çalışmada, 0.060 MeV ila 2.614 MeV foton enerjileri aralığında 18 farklı enerjide bizmut tabanlı bazı alaşımların gama radyasyonu zırhlama kapasiteleri incelenmiştir. Farklı oranlarda bizmut içeren Bi50/Pb25/Cd12.5/Sn12.5, Bi50/Pb28/Sn22, Bi55.5/Pb44.5, Bi58/Sn42 alaşımlarının gama radyasyonu azaltma kapasiteleri belirtilen enerjilerde WinXCOM programı, GEANT4 ve FLUKA simülasyon programları yardımı ile incelenmiştir. Gama radyasyonu zırhlama özelliklerini incelemek için BiPbCdSn, BiPbSn, BiPb ve BiSn olarak kodlanan alaşımların kütle ve lineer azaltma katsayıları, yarı ve onda-bir kalınlık değerleri, ortalama serbest yolları ve etkin atom numaraları parametreleri belirtilen enerji aralığında hesaplanmıştır. µ/ρ değerlerinin düşük enerjilerde daha yüksek olduğu görülmüştür ve WinXCOM’a göre BiPbCdSn, BiPbSn, BiPb ve BiSn için 0.060 MeV enerjideki µ/ρ değerleri sırasıyla 5.4663, 5.4392, 5.1380 ve 5.7924 şeklindedir. BiPb kodlu alaşımın çalışılan diğer alaşımlara göre gama radyasyonu zırhlama kapasitesinin daha iyi olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract

In the present study, gamma radiation shielding capacities of some bismuth-based alloys in the photon energies range of 0.060 MeV to 2.614 MeV at 18 different energies were investigated. Gamma radiation attenuation capacities of Bi50/Pb25/Cd12.5/Sn12.5, Bi50/Pb28/Sn22, Bi55.5/Pb44.5, Bi58/Sn42 alloys containing different amounts of bismuth were investigated with the help of WinXCOM program, GEANT4 and FLUKA simulation programs at the specified energies. In order to investigate the gamma radiation shielding properties, the mass and linear attenuation coefficients, half and tenth value layers, mean free paths and effective atomic numbers parameters of the alloys coded as BiPbCdSn, BiPbSn, BiPb and BiSn were calculated in the specified energy range. µ/ρ values were found to be higher at low energies and according to WinXCOM, µ/ρ values at 0.060 MeV energies for BiPbCdSn, BiPbSn, BiPb and BiSn are 5.4663, 5.4392, 5.1380 and 5.7924, respectively. It has been observed that the gamma radiation shielding capacity of the BiPb coded alloy is better than the other studied alloys.

Anahtar kelimeler

FLUKA Gama radyasyonu GEANT4 WinXCOM Zırhlama Gamma radiation Shielding

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

YILMAZ, M., ERKOYUNCU, İ., ÖZDEMİR, H. G., DEMİRKOL, İ., KAÇAL, M. R., AKMAN, F. (2023). Bizmut Tabanlı Bazı Alaşımların Radyasyon Zırhlama Kapasitelerinin İncelenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 28 Sayı: 1, 92–105. https://ajindex.com/articles/936819

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

Yeni Sekmede Aç ↗

↗Yeni Sekme

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (3)

Abdel-latif M. A., & Kassab, M. M. (2022). Effect of chromium contents on radiation shielding and macroscopic cross-section in steel alloys. Applied Radiation Isotopes, 186, 110263. doi:10.1016/j.apradiso.2022.110263 Agar, O. (2018). Study on gamma ray shielding performance of concretes doped with natural sepiolite mineral. Radiochimica Acta, 106, 12. doi:10.1515/ract-2018-2981
Agostinelli, S., Allison, J., Amako, K. A., Apostolakis, J., Araujo, H., Arce, P.,. & Geant4 Collaboration. (2003). Geant4—a simulation toolkit. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 506(3), 250-303. doi:10.1016/S0168-9002(03)01368-8
Akkaş, A. (2016). Determination of the tenth and half value layer thickness of concretes with different densities. Acta Physica Polonica A, 129(4), 770-772. doi:10.12693/APhysPolA.129.770 Akleyev, A. V. (2016). Normal tissue reactions to chronic radiation exposure in man. Radiation Protection Dosimetry, 171(1), 107–116. doi:10.1093/rpd/ncw207 Akman, F., Kaçal, M. R., Sayyed, M. I., Karataş, H. A. (2019a). Study of gamma radiation attenuation properties of some selected ternary alloys. Journal of Alloys and Compounds, 782(25), 315-322. doi:10.1016/j.jallcom.2018.12.221 Akman, F., Sayyed, M. I., Kaçal, M. R., Tekin, H. O. (2019b). Investigation of photon shielding performances of some selected alloys by experimental data, theoretical and MCNPX code in the energy range of 81 keV–1333 keV. Journal of Alloys and Compounds, 772, 516-524. doi:10.1016/j.jallcom.2018.09.177 Akman, F., Ogul, H., Ozkan, I., Kaçal, M. R., Agar, O., Polat, H., Kamuran Dilsiz, K. (2022). Study on gamma radiation attenuation and non-ionizing shielding effectiveness of niobium-reinforced novel polymer composite. Nuclear Engineering and Technology, 54(1), 283-29. doi:10.1016/j.net.2021.07.006 Al-Ghamdi, H., AshokKumar, A. Jecong, J. F. M., Almuqrina, H. A., Tishkevich, D. I., Sayyed, M. I. (2022). Optical and gamma ray shielding behavior of PbO–B2O3–CuO–CaO glasses. Journal of Materials Research and Technology, 18, 2494-2505. doi:10.1016/j.jmrt.2022.03.120 Al-Hadeethi, Y., Sayyed, M. I., Raffah, B. M., Kumar, A. (2022). Physical, structural and gamma ray shielding behaviour of PbO-CuO-CaO-B2O3 glasses. Optik, 258, 168881. doi:10.1016/j.ijleo.2022.168881 Al-Hadeethi, Y., Sayyed, M. I., Rahman, Y. S. (2020). Fabrication, optical, structural and gamma radiation shielding characterizations of GeO2-P