Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad-Hassan Alamatsaz,Ahmad Shirani bidabadi
محمدحسن علامتساز (استاد راهنما) احمد شیرانی بیدابادی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Maryam Alsadat Mohseni
مریم السادات محسنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

A New Formula For Calculating Gamma Ray Exposure Buildup Factor in Double-Layer Shields(Water and lead) using MCNP Code And MINUIT Code
Buildup factors are important data in radiation shielding which correct the response to uncollided photons so as to include the contribution of the scattered photons and secondary sources. It is very important to know buildup factors for various materials and their combinations used as shields. In this thesis,first we computed gamma ray exposure buildup factors using the MCNP code (Monte Carlo N-Particle code System ). in the MCNP model,a point monoenergitic isotropic source with energy from 0.3 to 10 MeV was placed at the center of the first spherical material surrounded by a second one. The first shielding material was Water and the second one was Lead. The total thickness of the shield varied between 2 to 10 mfp. As well as primary interactions such as photoelectric effect, Compton scattering, and pair production, we considered effect of bremsstrahlung and coherent (rayleigh) scattering. Then the MCNP computed data were analized by ploting the buildup factor as a function of each independent variable (energy, first material thickness and second material thickness) and obsorbing the trends. Based on the trends, we tested many different expressions with different number of constants. By MINUIT the fortran code, the constants were calculated which give the best agreement between the MCNP-computed exposure buildup factor and that obtained by formula. Trying on many expression,at last we developed a polynomial formula with 11 constants that reproduce exposure buildup factors for two layer shields with relative error (and compared with the MCNP results) below 2% . Keywords: Gamma ray, Layer of Water, Layer of Lead, Exposure Biuldup factor, MCNP code, MINUIT the fortran code
: ضرایب انباشت داده های مهمی در مسئله ی حفاظ سازی در مقابل تابش های هسته ای از جمله تابش گاما هستند که پاسخ آشکارساز به فوتون های بدون برخورد را تصحیح می کنند. دانستن ضریب انباشت برای مواد مختلف و ترکیبات آن ها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پایان نامه ابتدا ضریب انباشت پرتودهی تابش گاما برای حفاظ کروی دو لایه ای ساخته شده از آب و سرب که ضخامت کل حفاظ بین mfp2 تا mfp10 تغییر می کرد با استفاده از کد محاسباتی MCNP(Monte Carlo N-particle Code System) استخراج شد. چشمه ی فوتون نقطه ای، همسانگرد و در گستره ی انرژی MeV 3/0 تا MeV10 در نظر گرفته شد. برای محاسبه ی ضریب انباشت علاوه بر برهم کنش های اوّلیه ی فوتون با ماده از جمله اثر فوتوالکتریک، پراکندگی کامپتون و تولید زوج، اثر پراکندگی همدوس و تابش ترمزی نیز منظور شده است. سپس داده های حاصل از اجرای MCNP به عنوان تابعی از هر یک از متغیرهای مستقل ضخامت لایه ی آب، ضخامت لایه ی سرب و انرژی پرتو گاما رسم شد و نمودارها تحلیل شدند. بر اساس این تحلیل ها، فرم های مختلفی از روابط ریاضی بر حسب انرژی چشمه ی فوتون و ضخامت لایه های آب و سرب با تعداد ضرایب متفاوت به فرترن کد MINUIT داده شد تا این برنامه ضرایب معادله را به گونه ای محاسبه کند که رابطه ی مورد نظر، با کمترین خطای ممکن نسبت به نتایج MCNP ضرایب انباشت پرتودهی را به دست دهد. با امتحان کردن معادله های مختلف سرانجام یک رابطه ی چندجمله ای با 11 ضریب به دست آمد که ضرایب انباشت پرتودهی را با خطای زیر %2 نسبت به نتایج MCNP تولید می کرد. کلمات کلیدی: تابش گاما، لایه ی آب، لایه ی سرب، ضریب انباشت پرتودهی، کد محاسباتیMCNP، فرترن کد MINUIT

ارتقاء امنیت وب با وف بومی