A comprehensive study of photon interaction features has been made for some alloys containing Pd and Ag content to evaluate its possible use as alternative gamma radiations shielding material. The mass attenuation coefficient (${\mu}/{\rho}$) of the present alloys was measured at various photon energies between 81 keV-1333 keV utilizing HPGe detector. The measured ${\mu}/{\rho}$ values were compared to those of theoretical and computational (MCNPX code) results. The results exhibited that the ${\mu}/{\rho}$ values of the studied alloys are in the same line with results of WinXCOM software and MCNPX code results at all energies. Moreover, Pd75/Ag25 alloy sample has the maximum radiation protection efficiency (about 53% at 81 keV) and lowest half value layer, which shows that Pd75/Ag25 has superior gamma radiation shielding performance among the other compared alloys.
In this study, the dose of antimony shielding sheet was measured and the shielding rates according to the distance between the radioisotopes and the detector was analyzed according to the type of $^{99m}Tc$, $^{18}F$, $^{201}Tl$, $^{131}I$, $^{123}I$ using the antimony shielding sheet. The detector was used with an inspector. Six sheets of 0.25 mmPb were prepared with 20 cm width and length. Measurement results using $^{99m}Tc$, $^{201}Tl$, and $^{123}I$ showed that as the thickness of the sheet became thicker, the farther the distance from the source to the sheet was, the smaller the transmitted dose amount was measured. It was analyzed that a thickness of 1.50 mm or more was required to obtain a shielding rates of 90% or more. In the experiments of $^{18}F$ and $^{131}I$, the dose value was highest when 0.25 mm sheet was used, and the shielding rates was negative, unlike the results of other radioisotopes. Since $^{201}Tl$ are used when using antimony sheet and $^{18}F$ and $^{131}I$ have no shielding effect, it is thought that it is effective to reduce dose by repeating training and simulation training so that work can be done in a short time.
The purpose of this research is to analyze the radiation shielding effect of soft magnetic material to confirm the applicability to the military facilities. The soft magnetic material is known to be effective in shielding EMP. If this material is also effective in radiation shielding, it is expected that it has a lot of applicability in military protection. In particular, this material contains boron, so it will be effective in shielding neutrons. In this research, experiments were conducted using Cs-137 and Co-60 sources to check the gamma ray shielding effect. In addition, the Monte Carlo N-Particle(MCNP) modeling was applied to evaluate the gamma ray and neutron shielding effect of a military command tent. As a result, as the soft magnetic thickness increased, the shielding performance improved according the linear attenuation law of gamma ray and neutron. Therefore, this research verified that the application of soft magnetic material for military purposes in radiation shielding would be effective.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
/
2016.05a
/
pp.773-774
/
2016
In this study, we perform the weight reduction and miniaturization of the shielding element that is applied for gamma-ray detectors for imaging of gamma-ray source. Through previous studies, we implemented a lead-based shielding element that represents the shielding effectiveness and performance of commercially available gamma-ray imaging apparatus similar to the shielding body. In this paper, we designed a tungsten-based shield for weight reduction and miniaturization than lead-based shield. We performed the MCNP simulation for shield design and then we obtained the results of reducing the weight of the 17% and 51% of the volume.
Akman, Ferdi.;Ogul, H.;Ozkan, I.;Kacal, M.R.;Agar, O.;Polat, H.;Dilsiz, K.
Nuclear Engineering and Technology
/
v.54
no.1
/
pp.283-292
/
2022
Advanced radiation applications have been widely used and extended to many fields. As a result of this fact, choosing an appropriate shielding material based on the radiation application has become vital. In this regard, the integration of elements into polymer composites has been investigated and contributed to the quantity and quality of radiation shielding materials. This study reports photon attenuation parameters and electromagnetic shielding effectiveness of a novel polymer composite prepared with a matrix reinforced with three different proportions (5, 10, and 15 wt%) of niobium content. Addition of Nb dopant improves both photon attenuation and electromagnetic shielding effectiveness for the investigated composites. Therefore, Nb(15%) polymer composite with highest concentration has been found to be the best absorber for ionizing and non-ionizing radiations. Consequently, the performed analyzes provide evidences that the prepared Nb-reinforced polymer composite could be effectively used as photon radiation attenuator and electromagnetic shielding material.
Mohamed Amin;Ahmad A. Hakamy;Abdullah M. Zeyad;Bassam A. Tayeh;Ibrahim Saad Agwa
Structural Engineering and Mechanics
/
v.85
no.1
/
pp.29-53
/
2023
High-strength shielding concrete against gamma radiation is a priority for many medical and industrial facilities. This paper aimed to investigate the gamma-ray shielding properties of high-strength hematite concrete mixed with silica fume (SF) with nanoparticles of lead dioxide (PbO2), tungsten oxide (WO3), and bismuth oxide (Bi2O3). The effect of mixing steel fibres with the aforementioned binders was also investigated. The reference mixture was prepared for high-strength concrete (HSCC) containing 100% hematite coarse and fine aggregate. Thirteen mixtures containing 5% SF and nanoparticles of PbO2, WO3, and Bi2O3 (2%, 5%, and 7% of the cement mass, respectively) were prepared. Steel fibres were added at a volume ratio of 0.28% of the volume of concrete with 5% of nanoparticles. The slump test was conducted to workability of fresh concrete Unit weight water permeability, compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength, and modulus of elasticity tests were conducted to assess concrete's engineering properties at 28 days. Gamma-ray radiation of 137Cs emits photons with an energy of 662 keV, and that of 60Co emits two photons with energies of 1173 and 1332 keV were applied on concrete specimens to assess radiation shielding properties. Nanoparticles partially replacing cement reduced slump in workability of fresh concrete. The compressive strength of mixtures, including nanoparticles was shown to be greater, achieving 94.5 MPa for the mixture consisting of 7.5 PbO2. In contrast, the mixture (5PbO2-F) containing steel fibres achieved the highest values for splitting tensile, flexural strength, and modulus of elasticity (11.71, 15.97, and 42,840 MPa, respectively). High-strength shielded concrete (7.5PbO2) showed the best radiation protection. It also showed the minimum concrete thickness required to prevent the transmission of radiation.
Ayman Abu Ghazal;Rawand Alakash;Zainab Aljumaili;Ahmed El-Sayed;Hamza Abdel-Rahman
Journal of Radiation Protection and Research
/
v.48
no.4
/
pp.184-196
/
2023
Background: Radiation protection is crucial in various fields due to the harmful effects of radiation. Shielding is used to reduce radiation exposure, but gamma radiation poses challenges due to its high energy and penetration capabilities. Materials and Methods: This work investigates the radiation shielding properties of polyvinylidene fluoride (PVDF) samples containing different weight fraction of tungsten carbide (WC), tungsten trioxide (WO3), and tungsten disulfide (WS2). Parameters such as the mass attenuation coefficient (MAC), half-value layer (HVL), mean free path (MFP), effective atomic number (Zeff), and macroscopic effective removal cross-section for fast neutrons (ΣR) were calculated using the Phy-X/PSD software. EpiXS simulations were conducted for MAC validation. Results and Discussion: Increasing the weight fraction of the additives resulted in higher MAC values, indicating improved radiation shielding. PVDF-xWC showed the highest percentage increase in MAC values. MFP results indicated that PVDF-0.20WC has the lowest values, suggesting superior shielding properties compared to PVDF-0.20WO3 and PVDF-0.20WS2. PVDF-0.20WC also exhibited the highest Zeff values, while PVDF-0.20WS2 showed a slightly higher increase in Zeff at energies of 0.662 and 1.333 MeV. PVDF-0.20WC has demonstrated the highest ΣR value, indicating effective shielding against fast neutrons, while PVDF-0.20WS2 had the lowest ΣR value. The Monte Carlo N-Particle Transport version 5 (MCNP5) simulations showed that PVDF-xWC attenuates gamma radiation more than pure PVDF, significantly decreasing the dose equivalent rate. Conclusion: Overall, this research provides insights into the radiation shielding properties of PVDF mixtures, with PVDF-xWC showing the most promising results.
Changes in the energy spectrum were analyzed using 99mTc as a point source and a scattering phantom, and the shielding effect of the lead apron according to the changed gamma ray energy was evaluated. In the gamma ray energy spectrum of the scattering phantom, the photo peak area decreased and the compton scattering area increased compared to the point source. The coefficients for each energy range according to the change in the shape of the gamma ray source showed a reduction rate of up to 66.1 % at a distance of 20 cm compared to the coefficient of the point source, and in the compton scattering area, the coefficient of the scattering phantom was 122.2 % at a distance of up to 40 cm compared to the coefficient of the point source. In the difference in shielding rate according to the distance between the source and the scattering phantom using a gamma camera, the photo peak area showed similar results, but in the Compton scattering area, the shielding rate of the scattering phantom at a distance of 20 cm increased by 29.2 % compared to the shielding rate of the point source. As the distance increased, the difference in shielding rate decreased. In measuring the shielding rate of the lead apron using a radiation dosimeter, the difference in the shielding rate of the scattering phantom was up to 15.3 %, and as the distance increased, the difference in the shielding rate between the two sources decreased. The shielding rate of the lead apron of the scattering phantom is higher than that of the point source, and the effectiveness of the lead apron increases as the distance to the source increases. As a result, wearing a lead apron when directly confronting a patient who has injected radioactive pharmaceuticals is expected to be helpful in reducing radiation exposure.
Mohamed Y. Hanfi;Ahmed K. Sakr;A.M. Ismail;Bahig M. Atia;Mohammed S. Alqahtani;K.A. Mahmoud
Nuclear Engineering and Technology
/
v.55
no.1
/
pp.278-284
/
2023
The synthetic B2O3-As2O3 glass ceramic are prepared to investigate the physical properties and the radiation shielding capabilities with the variation of concentration of the As2O3 with 10, 20, 30, and 40%, respectively. XRD analyses are performed on the fabricated glass-ceramic and depicted the improvement of crystallinity by adding As2O3. The radiation shielding properties are studied for the B2O3-As2O3 glass ceramic. The values of linear attenuation coefficient (LAC) are varied with the variation of incident photon gamma energy (23.1-103 keV). The LAC values enhanced from 12.19 cm-1-37.75 cm-1 by raising the As2O3 concentration from 10 to 40 mol% at low gamma energy (23.1 keV) for BAs10 and BAs40, respectively. Among the shielding parameters, the half-value layer, transmission factor, and radiation protection efficiency are estimated. Furthermore, the fabricated samples of glass ceramic have low manufacturing costs and good shielding features compared to the previous work. It can be concluded the B2O3-As2O3 glass ceramic is appropriate to apply in X-ray or low-energy gamma-ray shielding applications.
Boyu Wang;Xiaolin Guo;Lin Yuan;Qinglong Fang;Xiaojuan Wang;Tianyi Qiu;Caifeng Lai;Qi Wang;Yang Liu
Nuclear Engineering and Technology
/
v.55
no.5
/
pp.1763-1774
/
2023
In this study, a series of flexible neutron/gamma shielding composites are fabricated through the doping of Gd2O3 into the matrix of SEBS with (MGd2O3: MSEBS) % from 5% to 100%. Neutron transmittance test shows an exponential attenuation with the increase of areal density of Gd, in which the transmittance T ranges from 59.1440% to 35.3026%, with standard deviation less than 2.2743%, mass attenuation coefficient 𝜇m from 0.3194 cm2/g to 0.4999 cm2/g, and half value layer-HVL value from 2.4530 mm to 1.1313 mm. Shielding efficiency of the Gd2O3/SEBS composites is basically improved in comparison with that of B4C/SEBS. The transmittance T, mass/linear attenuation coefficient 𝜇m and 𝜇, HVL and effective atomic number Zeff for the shielding of γ rays (39 keV, 59 keV and 122 keV) are measured and calculated with XCOM as well as MCX programs. Finally, plots of the three dimensional relationships between transmittance, doping amount and thickness are provided to the guidance for engineering shielding design. In summary, the Gd2O3/SEBS composite is proved to be an effective flexible neutron/low energy γ rays shielding material, which could be of potential applications in the field of nuclear technology and nuclear engineering.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.