Abstract
Recently, a barium(Ba) and an iodine(I) being studied as a conventional lead(Pb) alternatives of shielding material has excellent shieding rate, but the characteristic x-ray photons in the energy range near 30 keV line is released. In this study, with bismuth oxide(BiO) coupled barium sulfate($BaSO_4$) double layer, transmitted spectra, shieding rates and relative weighting rates were evaluated to validate the applicability of eco-friendly double layer shieding structure using monte carlo simulations as a prior study. From the evaluation results, in 0.4mm and 0.5mm thickness of BiO layers coupled with top 0.1mm-$BaSO_4$ layer, the shieding rate showed 1.9% and 3.9% higher than 0.6mm thickness of Pb single layer, respectively. In addition, the relative weight also 28% and 34.5% lower than 0.6mm-Pb in 0.4mm and 0.5mm thickness of BiO layers coupled with top 0.1mm-$BaSO_4$ layer.
최근 납의 대체물질로서 연구되고 있는 바륨(Ba)과 요오도(I) 등은 차폐능은 우수하지만, 30 keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선이 방출되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스(BiO)로 구성된 친환경 이중차폐체의 적용가능성을 검증하기 위한 선행연구로 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 투과스펙트럼, 차폐율 등을 평가하였다. 평가결과, 0.6mm 두께의 Pb 단일층과 비교하여 0.1 mm 두께의 $BaSO_4$ 하부층에 BiO 층의 두께가 0.4 mm 와 0.5 mm에서는 각각 차폐율이 1.9 %, 3.9 % 높은 성능을 보였다. 뿐만 아니라, 상대적인 중량 또한 각각 34.5 %, 28 % 경량화가 가능하다는 것을 알 수 있었다.
