شبیه سازی حفاظ عاری از سرب با استفاده از نانو ذرات فلزی در بستر پلی اتیلن با چگالی بالا به روش مونت کارلو با استفاده از کد MCNPX

سرب همواره به عنوان یک انتخاب سنتی برای حفاظ گذاری مطرح بوده است. از آنجایی که سرب محدودیت هایی ایجاد می کند از جمله شکنندگی و سمی بودن آن پس استفاده از یک حفاظ عاری از سرب که از نظر قدرت تضعیف اشعه و حفاظت در برابر پرتوها با سرب برابری کند انتخاب بهتری اس ت. در این پروژه از نانو ذرات فلزی تنگستن، بیسموت و قلع در پایه پلیمری پلی اتیلن سنگین استفاده شده است، که با استفاده از کد MCNPX شبیه سازی انجام شده است .از ترکیب ۲۰درصد پلی اتیلن سنگین، ۴۵ درصد تری اکسید تنگستن، ۲۰ درصد اکسید بیسموت و ۱۵ درصد اکسید قلع استفاده شده است. چگالی حفاظ طراحی شده از حفاظ سربی کمتر شده است اما HVL افزایش پیدا کرده ، تا از نظر تضعیف با حفاظ سربی برابری کند. شبیه سازی برای انرژی های ۵۰، ۱۰۰، ۲۰۰، ۵۰۰، ۸۰۰، ۱۰۰۰، ۱۵۰۰ و ۲۰۰۰ کیلوالکترون ولت انجام شده که در تمامی انرژی ها HVL سرب کمتر از HVL کامپوزیت مورد نظر است .با مقایسه داده های NIST در XCOM مشاهده می شود در انرژی های بالای ۱MeV این حفاظ قابلیت جایگزینی با سرب را دارد. در انرژی های زیر ۱۰۰ کیلوالکترون ولت هیچ ذره ای نمیتواند عبور کند . مواد پلیمری عاری از هر نوع آلودگی زیست محیطی هستند ، همچنین انعطاف پذیر هستند.