Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tổng hợp và khả năng chắn bức xạ hạt nhân của thủy tinh Li2O-ZnO-P2O5: Vai trò của Yb2O3
Tóm tắt
Các tham số chắn bức xạ hạt nhân cho các mẫu thủy tinh được tạo thành từ 20 mol.% Li2O-40 mol.% ZnO-40 mol.% P2O5: x wt.% Yb2O3 (x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 2) đã được đánh giá. Các mẫu được tổng hợp bằng phương pháp nung chảy và làm nguội nhanh. Các mẫu đã chuẩn bị được đặt tên là Yb0.0, Yb0.2, Yb0.4, Yb0.6, Yb0.8, Yb1 và Yb2 theo nội dung Yb2O3. Kết quả diffractogram tia X (XRD) cho thấy tất cả các mẫu đã chuẩn bị đều ở dạng vô định hình. Các tham số chắn tia gamma như hệ số suy giảm khối lượng (MAC), hệ số suy giảm tuyến tính (LAC), chiều dày nửa giá trị (HVL) và bước tự do trung bình (MFP) đã được xác định bằng cách sử dụng phần mềm Phy-X/PSD và XCOM. Các diện tích mặt cắt nguyên tử (ACS), diện tích mặt cắt điện tử (ECS), số nguyên tử hiệu quả (Zeff) và mật độ điện tử (Neff) cũng như hệ số tích lũy phơi nhiễm (EBF) và hệ số tích lũy hấp thụ năng lượng (EABF) đã được đánh giá. Giá trị MAC được tìm thấy là 26.304–31.872 cm²/g cho Yb0.0–Yb2, tương ứng. Giá trị HVL và MFP lần lượt là (0.008–0.007 cm) và (0.012–0.010 cm) cho Yb0.0–Yb2. Giá trị ACS và ECS cho Yb0.0–Yb2 lần lượt là (9.912 × 10⁻²¹ cm²/g) cho đến (13.06 × 10⁻²¹ cm²/g) và (3.990 × 10⁻²³ cm²/g) đến (4.900 × 10⁻²³ cm²/g). Các giá trị Zeff và Neff được tìm thấy là (24.83–26.64) và (6.59 × 10²³ đến 6.50 × 10²³ electron/g) cho Yb0.0–Yb2. Các kết quả cho thấy việc thêm Yb2O3 cải thiện khả năng chắn bức xạ gamma của thủy tinh. Mặt khác, việc thêm Yb2O3 vào thủy tinh đã chuẩn bị dẫn đến sự giảm diện tích mặt cắt loại bỏ cho neutron nhanh (ƩR) từ 0.103 xuống 0.096 cm cho Yb0.0–Yb2. Các tham số chắn tia gamma cho các mẫu hiện có đã được so sánh với bê tông thương mại và thủy tinh được sử dụng làm chắn bức xạ gamma.
Từ khóa
#bức xạ hạt nhân #chắn gamma #thủy tinh #Yb2O3 #hệ số suy giảm khối lượngTài liệu tham khảo
M.S. Al-Buriahi, E.M. Bakhsh, B. Tonguc, and S.B. Khan, Mechanical and radiation shielding properties of tellurite glasses doped with ZnO and NiO. J. Ceram. Int. 46, 19078 (2020).
Y.R. Rammah, H.O. Tekin, A.M. Shams, F.I. El-Agawany, K.A. Mahmoud, H. Abdel-Hafez, and A.S. Abouhaswa, On B2O3/ Bi2O3/Na2O/Gd2O3 Glasses: Synthesis, Structure, Physical Characteristics, and Gamma-Ray Attenuation Competence. Appl. Phys. A 127, 851 (2020).
M.S. Al-Buriahi, C. Eke, S. Alomairy, C. Mutuwong, and N. Sfina, Micro-Hardness and Gamma-Ray Attenuation Properties of Lead Iron Phosphate Glasses. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 1, 11 (2021).
R. Bagheri, and S.P. Shirmardi, Gamma-Ray Shielding Studies on Borate Glasses Containing BaO, Bi2O3, and PbO in Different Concentrations. Radiat. Phys. Chem. 184, 109434 (2021).
M.A. Algradee, A.B. Alwany, and A.A. Higazy, Mechanical and Optical Properties for Li2O-ZnO-P2O5: xYb2O3 Glasses. J. Adv. Phys. 5, 1 (2016).
M.S. Al-Buriahi, V.B. Singh, A. Alalawi, C. Sriwunkum, and B.T. Tonguc, Mechanical Features and Radiation Shielding Properties of TeO2-Ag2O-WO3 Glasses. Ceram. Int. 46, 15464 (2020).
B. Imed, I. Kebaili, M.S. Al-Buriahi, A. Alalawi, A.S. Abouhaswa, and B. Tonguc, Photon and Electron Attenuation Parameters of Phosphate and Borate Bioactive Glasses by Using Geant4 Simulations. Ceram. Int. 46, 24435 (2020).
G. Sathiyapriya, K.A. Naseer, K. Marimuthu, E. Kavaz, A. Alalawi, and M.S. Al-Buriahi, Structural, Optical and Nuclear Radiation Shielding Properties of Strontium Barium Borate Glasses Doped with Dysprosium and Niobium. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 32, 8570 (2021).
Y.R. Rammah, A.A. Ali, R. El-Mallawany, and F.I. El-Agawany, Fabrication, Physical, Optical Characteristics and Gamma-Ray Competence of Novel Bismo-Borate Glasses Doped with Yb2O3 Rare Earth. Phys. B 583, 412055 (2020).
B. Alshahrani, C. Eke, Z.A. Alrowaili, and A. AL-Baradi, Gamma, Neutron, and Charged-Particles Shielding Properties of Tellurite Glass System Containing Sb2O3 and V2O5. J. Mater. Sci. Mater. 32, 7204 (2021).
K. Mariselvam, Physical, Optical and Radiation Shielding Features of Yb3+ ions doped H3BO3-Bi2O3-BaCO3-CaF2-ZnO Glasses. Optik 230, 166319 (2021).
K. Naseer, K. Marimuthu, and M. Karem, The Concentration Impact of Yb3+ on the Bismuth Boro-Phosphate Glasses: Physical, Structural, Optical, Elastic, and Radiation-Shielding Properties. Radiat. Phys. Chem. 188, 109617 (2021).
E.E. Saleh, M.A. Algradee, and M.S. Al-Fakeh, Nuclear Radiation Shielding Behavior for Prepared LNZP Glasses Doped with (CdO+Te). Radiat. Phys. Chem. 189, 109743 (2021).
M.A. Algradee, E.E. Saleh, T.M. El Sherbini, and R. El-Mallawany, Optical and Gamma-Ray Shielding Features of Nd3+ Doped Lithium-Zinc-Borophosphorate Glasses. Optik 242, 167059 (2021).
E.E. Saleh, M.A. Algradee, S.A. El-Fiki, and G.M. Youssef, Fabrication of Novel Lithium Lead Bismuth Borate Glasses for Nuclear Radiation Shielding. Radiat. Phys. Chem. 193, 109939 (2022).
A.B. Alwany, G.M. Youssef, E.E. Saleh, O.M. Samir, M.A. Algradee, and A. Alnehia, Structural, Optical and Radiation Shielding Properties of ZnS Nanoparticles QDs. Optics 260, 169124 (2022).
E. Şakar, Ö.F. Özpolat, B. Alım, M.I. Sayyed, and M. Kurudirek, Phy-X/PSD: Development of a User Friendly Online Software for Calculation of Parameters Relevant to Radiation Shielding and Dosimetry. Radia. Phys. Chem. 166, 108496 (2020).
M.J. Berger and J.H. Hubbell, XCOM: Photon Cross Sections Database. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899, USA, 1987–1999. Web version 1.2
B. Akça, and S.Z. ErzeneoLlu, The Mass Attenuation Coefficients, Electronic, Atomic, and Molecular Cross Sections, Effective Atomic Numbers, and Electron Densities for Compounds of Some Biomedically Important Elements at 59.5 keV. Sci. Technol. Nucl. Install. 2014, 1–8 (2014). https://doi.org/10.1155/2014/901465.