Журнал науки о ядерной энергетике и технологиях производства электроэнергии

Investigación de aleaciones adecuadas para protección contra la radiación gamma y rayos X

KV Sathish*, R Munirathnam, KN Sridhar, HC Manjunatha, N Sowmya y L Seenappa

La presente investigación se centra en los parámetros de protección contra la radiación gamma y de rayos X, como el coeficiente de atenuación de masa (μ/ρ), el camino libre medio (λ), la décima capa de valor (TVL), el número atómico efectivo (Zeff), la constante específica de rayos gamma (Γ), la eficiencia de protección radiológica (RPE), la energía cinética liberada en la materia (KERMA), el factor de acumulación, la fracción de absorción específica (φ) y la dosis relativa. Se investigan las diferentes aleaciones, como hierro-boro, hierro-silicio, galio, plomo, aluminio, silicio-boro, zinc y silicio-germanio. Se selecciona el buen absorbente de rayos X y radiación gamma entre cada categoría. Entre las aleaciones de hierro-boro estudiadas, se encontró que Fe0.95B0.05 es un buen absorbente de rayos X y radiación gamma. De manera similar, se ha descubierto que el ferrosilicio (Fe0,21Si0,79), el galinstan (Ga0,685In0,215Sn0,1), el molibdocalcos (Cu0,1Pb0,9), el Ni-Ti-Al (Ti0,4Al0,1Ni0,50), la aleación de silicio-boro (Si0,95B0,05), la aleación de cinc (Cu0,7Ni0,15Zn0,15) y la aleación de silicio-germanio (Si0,1Ge0,9) son buenos absorbentes entre el hierro-silicio, el galio, el plomo, el aluminio, el silicio-boro, el cinc y el silicio-germanio respectivamente. Además, para seleccionar la aleación adecuada para el blindaje contra la radiación de rayos X y gamma, hemos estudiado en detalle las propiedades de blindaje de estas aleaciones seleccionadas de diferentes categorías. La investigación detallada muestra que el molibdocalcos (Cu0,1Pb0,9) es un buen absorbente con un valor mayor de μ/ρ, Zeff, Γ, RPE, KERMA, factor de acumulación, fracción de absorción específica y dosis relativa, mientras que un valor menor de λ y TVL. Como resultado, la aleación de molibdocalcos es un material de protección eficaz contra la radiación de rayos X/gamma entre todas las aleaciones estudiadas. También se identifican las energías a las que la eficiencia de protección radiológica es máxima (E _opt ) y mínima (Es ) para las aleaciones estudiadas. Para utilizar esto en la práctica, se deben investigar más propiedades mecánicas, térmicas y estructurales.