اندازه گيري شدت پرتوهاي گاماي پس پراكنده شده از ضخامت هاي مختلف حفاظ هاي سربي ، آهني و آلومينيومي به روش شبيه سازي با كد MCNP

Measurement of the intensity of backscattered gamma rays from the various thicknesses of lead, iron and aluminum shields using MCNP code simulation

پراكندگی فوتون های گاما به سمت عقب از سطح یك ماده را پس پراكندگی پرتوهای گاما میگویند كد MCNP یكی از قویترین كدهای محاسباتی در انجام محاسبات هسته ای است كه بر اساس روش مونت كارلو كار میكند در این پژوهش به روش شبیه سازی با استفاده از كدMCNP پس پراكندگی فوتونهای گاما از، ضخامت های مختلف حفاظ های سربی، آهنی و آلومینیومی مورد بررسی قرار گرفته است. چیدمان آزمایش در كد MCNP به این صورت تعریف شده است كه از حافظ های سربی، آلومینیومی و آهنی به شكل دیسك به ضخامت تقریبا 1/0 سانتیمتر و قطر18 سانتیمتر به منظور بررسی پس پراكندگی استفاده شده است. همچنین یك چشمه ی 137Cs كه گاماهایی با انرژی 0.662 MeV ساطع می كند. بین حفاظ و آشكارساز یدورسدیم Nal (Tl) قرار داده شده است و طیف گامای چشمه ثبت گردیده است. به منظور بررسی تأثیر ضخامت حفاظ در میزان پس پراكندگی گاما، در هر مرحله از آزمایش 0/1 سانتی متر به ضخامت حفاظ ها افزوده شده و در هر بار نیز طیف پرتوی گاما ثبت گردیده است و مشاهده شده است كه تغییر ضخامت حفاظ ها باعث تغییر سطح زیر بیشینه ی پس پراكندگی می گردد و در یك ضخامت خاص كه ضخامت اشباع نام دارد، پس پراكندگی گاما، در هر مرحله از آزمایش 1/0 سانتی متر به ضخامت حفاظ ها افزوده شده و در هر بار نیز طیف پرتوی گاما ثبت گردیده است و مشاهده شده است كه تغییر ضخامت حفاظ ها باعث تغییر سطح زیر بیشینه ی پس پراكندگی می گردد و در یك ضخامت خاص كه ضخامت اشباع نام دارد، پس پراكندگی به حداكثر ممكن می رسد. در نهایت ضخامت اشباع برای حفاظ های مختلف سربی، آهنی و آلومینیومی به دست آمده است.

Backward scattering of Gamma photons from surface of a substance is called gamma rays backscattering. MCNP code is one of the most powerful computational code in nuclear calculations that works on the base of Monte Carlo method. In this study, by the use of simulation in method of MCNP code, gamma photons backscattering from different thicknesses of lead, iron and aluminum shields is studied.the experiment set-up include the lead, iron and aluminum shields in disk form by approximate thickness of 0.1 cm and a diameter of 18 cm which is used to investigate the backscattering in MCNP code. Also a 137Cs source that emits gamma rays by energy of 0.662 MeV is placed between the shield and NaI(Tl) detector to detect the gamma spectrum. In order to study the effect of the thickness of the shield in the amount of gamma backscattering, At each stage of the testing 0.1 cm thick shield are added and every time the gamma ray range Also has been recorded and observed that changing the thickness of the shield are causing changing in under the maximum level of backscattering, And at a certain thickness which is called saturated thickness, then backscattering to the maximum possible. Finally the saturation thickness for various thickness of lead, iron and aluminum is obtained.