Fulltext

Monte Carlo assessment of gamma ray attenuation properties for MCP-96 alloy using transmission technique

تخمين مونت كارلو لخصائص السبيكة MCP-96 لتوهين أشعة كاما بإستخدام تقنية النفاذ

Ali N. Mohammed --- Mahmood S. Karim --- Hassan H. Daroysh --- Luma Y. Abbas2

journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء
ISSN: 18130410 Year: 2017 Issue: المؤتمر العلمي الخامس لكلية العلوم Pages: 95-104
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Abstract

The photon attenuation properties of a material can be evaluated using the linear attenuation coefficients (μl), mass attenuation coefficients (μm) and related parameters such as mean free path (mfp) and half and tenth values thickness (HVT) , (TVT) respectively etc.In present work, a new procedure of computer simulation program based on Monte Carlo method and photon attenuation technique was designed and written to be as virtual experimental system, instead of the real experimental system, concerning evaluation of attenuation properties for materials. The attenuation coefficients, as well as several other properties, were determined for MCP-96 alloy to assess its use in radiation applications. The density of alloy, also, was calculated. These provide followed the histories of numerous emitted photons from radioactive source. These photons with varying energies will pass through various thicknesses of MCP-96 alloy. The count rate for the beam of incident photons, after that the attenuation within the alloy was took place, was determined for each varying thickness of the alloy. Plotting the thickness of the alloy versus the corresponding logarithmic count rate of the beam will allow calculation of the attenuation properties. Counted photons were treated by means of correction factor. This factor gave present simulated results good agreement with XCOM program output and published experimental results. Contributing the porosity in the error percentage of simulated density value was discussed. Our simulation results are useful for training and development of human resources, staff and students, in the field of application of nuclear techniques, particularly, in radiation shielding protection

يمكن تقييم خصائص المواد لتوهين الفوتونات بإستخدام كلاً من معاملات التوهين الخطية (μl) والكتلية (μm)والمعاملات المرتبطة بها مثل معدل المسار الحر (mfp) وسمكي النصف (HVT) والعشر (TVT) .في البحث الحالي، تم وبإسلوب جديد تصميم وكتابة برنامج محاكاة حاسوبي بالإستناد الى طريقة مونت كارلو وتقنية توهين الفوتونات ليكون بمثابة منظومة عملية إفتراضية عوضاً عن المنظومة العملية الحقيقية المتعلقة بتقييم خصائص التوهين للمواد. حيث تم حساب معاملات التوهين، إضافة الى خصائص أخرى، لسبيكة MCP-96 لتقييم استخدامها في التطبيقات الإشعاعية. كذلك تم حساب كثافة السبيكة. وهذا يتطلب متابعة تواريخ عدد من الفوتونات المنبعثة من المصادر المشعة. هذه الفوتونات ذات الطاقات المختلفة ستمر من خلال السبيكة MCP-96 ولقيم سمك مختلفة. بعد حدوث التوهين ضمن مادة السبيكة، تم تحديد نسبة العد لفوتونات الحزمة الساقطة. يسمح التمثيل البياني للقيم اللوغاريتمية لنسبة العد بالنسبة لقيم السمك المناظرة في تحديد خواص التوهين. تم معالجة الفوتونات المعدودة بوساطة معامل تصحيح. يعطي هذا المعامل للنتائج المحاكاة الحالية توافقا جيداً مع مخرجات البرنامج XCOM والنتائج العملية المنشورة. لقد تم مناقشة مساهمة المسامية في نسبة الخطأ المئوية في قيمة الكثافة المحسوبة. يمكن الإستفادة من المحاكاة في البحث الحالي في تدريب وتطوير الموارد البشرية، طلاباً وفنيين، في مجال تطبيقات التقنيات النووية، خصوصاً، في مجال الوقاية من الإشعاع.