Lithium-boro-tellurite glasses with ZnO additive: Exposure Buildup Factors (EBF) and Nuclear Shielding Properties

Authors : Gülfem SÜSOY DOĞAN

Pages : 531-544

Doi:10.31590/ejosat.697254

View : 14 | Download : 11

Publication Date : 2020-04-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Lityum boro tellürit (Li2O-B2O3-P2O5-ZnO) cam yapısı üzerinde ZnO katkısının etkisi, gama ve nötron zayıflatma özelliklerinin incelenmesi ile araştırılmıştır. Malzemelerin gama ışını zırhlama etkinliği, malzemenin zırhlama kapasitelerinin anlaşılmasında önemli bir rol oynayan birkaç farklı zırhlama parametrenin yardımıyla anlaşılabilir. Li2O-B2O3-P2O5-ZnO cam örnekleri için kütle zayıflatma katsayıları (µ/ρ), DOS-tabanlı XCOM'u temel alan XCOM programı kullanılarak hesaplanmıştır. Numunelerin kütle zayıflatma katsayılarının teorik ve simulasyon sonuçlarını karşılaştırmak için, 0.02 MeV - 20 MeV enerji aralığında XCOM programı ile MCNPX (Monte Carlo N-Parçacık) simulasyon kodu kullanıldı. Ek olarak, etkili atom numarası (Zeff), elektron yoğunluğu (Nel), etkili çıkarma tesir kesiti (ƩR) ve numune camları için iletim faktörü (TF) değerleri de bu enerji aralığında incelenmiştir. Bu parametrelere ek olarak Yarı-değer kalınlığı (HVL), onuncu değer kalınlığı (TVL) ve ayrıca ortalama serbest yol (MFP) değerleri µ/ρ kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca G-P fitleme yaklaşımı kullanılarak maruz kalma faktörü (EBF) değerleri de 0.015–15 MeV'de 15 mfp'ye kadar hesaplanmıştır. İncelenen cam örnekleri arasından % 20 mol ZnO katkısına sahip cam örneğinin daha iyi gama ışını koruyucu özelliklerine sahip olduğu bulunmuştur. Sonuç olarak, incelenen cam örnekleri arasından ZL5, en iyi zayıflatma etkinliğine sahipken ZL1 cam örneği, en iyi nötron radyasyon zırhlama performansına sahiptir. Mevcut araştırmanın bu yeni sonuçları, yeni nesil zırhlama malzemeleri ile iyonlaştırıcı radyasyon tesislerinde kullanılan geleneksel zırhlama malzemelerinin karşılaştırılması için önemli bilgiler sağlayabilir.
Keywords : ZnO, gamma zırhlama, EBF, nötron zırhlama, MCNPX