การจำลองระบบแก้ว Gd2O3–TeO2–B2O3 เพื่อศึกษาสมบัติการกำบังรังสีก่อไอออน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อจำลองระบบแก้ว xGd2O3–(80–x)TeO2–20B2O3 สำหรับศึกษาสมบัติการกำบังรังสีก่อไอออน (มีประจุและไม่มีประจุ) ที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าของแกโดลิเนียมออกไซด์ที่ความเข้มข้น 0, 5, 10, 15, และ 20 เปอร์เซ็นต์โมล ตามลำดับ โดยรังสีชนิดที่มีประจุที่ดำเนินการพิจารณาได้แก่ ไฮโดรเจนไอออนและคาร์บอนไอออน ในขณะที่รังสีประเภทที่ไม่มีประจุที่พิจารณาได้แก่ รังสีเอกซ์และรังสีแกมมา ซึ่งรังสีชนิดที่มีประจุได้ดำเนินการศึกษาค่าการหยุดอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic stopping) การหยุดนิวเคลียร์ (Nuclear stopping) และช่วงคาดการณ์เฉลี่ย (Projected range, PR) ที่ช่วงพลังงาน 70 ถึง 250 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ ด้วยโปรแกรม SRIM ขณะที่รังสีชนิดที่ไม่มีประจุได้ศึกษาค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนเชิงมวล (Mass attenuation coefficient, m) และเลขอะตอมยังผล (Effective atomic number: Zeff) ที่ช่วงพลังงาน 10–5 ถึง 105 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ โดยใช้โปรแกรม Phy-X/PSD ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายและมีความน่าเชื่อถืออยู่ในปัจจุบัน จากผลการวิจัยทำให้ทราบว่าการเพิ่มปริมาณของแกโดลิเนียมออกไซด์ในแก้วตัวอย่างจะทำให้สมบัติในการกำบังรังสีทั้งประเภทที่มีประจุและไม่มีประจุดีขึ้น ซึ่งตัวอย่างที่ดีที่สุดในการวิจัยก็คือ 20Gd2O3–60TeO2–20B2O3 (Gd5) ทั้งนี้เนื่องจากการเพิ่มปริมาณของแกโดลิเนียมทำให้โอกาสของการเกิดอันตรกิริยาระหว่างรังสีก่อประจุกับตัวกลางเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
Article Details
กองบรรณาธิการวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ มีความยินดีที่จะรับบทความจากอาจารย์ นักวิจัย นักวิชาการทั้งภายในและภายนอกมหาวิทยาลัย ในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้แก่ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และสาขาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมถึงสาขาต่างๆ ที่มีการบูรณาการข้ามศาสตร์ที่เกี่ยวข้องวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่น
การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ
ข้อความที่ปรากฏอยู่ในแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพแต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา หรือข้อคิดเห็นใดๆ ของบทความในวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากกองบรรณาธิการ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสาร
References
Issa SAM, Hamdalla TA, Darwish AAA. Effect of ErCl3 in gamma and neutron parameters for different concentration of ErCl3-SiO2 (EDFA) for the signal protection from nuclear radiation. J Alloys Compd. 2017;698:234-40.
Gaikwad DK, Obaid SS, Sayyed MI et al. Comparative study of gamma ray shielding competence of WO3-TeO2-PbO glass system to different glasses and concretes. Mater Chem Phys. 2018; 213:508-17.
Rammah YS, El-Agawany FI, Mahmoud KA et al. FTIR, UV-Vis-NIR spectroscopy, and gamma rays shielding competence of novel ZnO-doped vanadium borophosphate glass. J Mater Sci: Mater Electron. 2020;31:9099-113.
Al-Buriahi MS, Bakhsh EM, Tonguc B et al. Mechanical and radiation shielding properties of tellurite glasses doped with ZnO and NiO. Ceram Int. 2020; 46(11):19078-83.
Mark F, George FB. Optical properties of solids. Am J Phys. 2002;70(12):1269-70.
Wang JS, Vogel EM, Snitzer E. Tellurite glass: a new candidate for fiber devices. Opt Mater. 1994;3(3):187-203.
Sidek, HAA, Halimah MK, Faizal MN et al. Synthesis and elastic behaviour of borate glass doped with high tellurite content. J Appl Sci. 2006;6(2):274-9.
Tijani SA, Kamal SM, Al-Hadeethi Y et al. Radiation shielding properties of transparent erbium zinc tellurite glass system determined at medical diagnostic energies. J Alloy Compd. 2018;741:293-9.
El-Mallawany R, Sayyed MI. Condensed matter comparative shielding properties of some tellurite glasses: Part 1. Physica B. 2018;539:133–40.
Sayyed MI, Khattari ZY, Kumar A et al. Radiation shielding parameters of BaO-Nb2O5-P2O5 glass system using MCNP5code and XCOM software. Mater Res Express. 2018;5:115203.
Sayyed MI, Kaky KM, Gaikwad DK et al. Physical, structural, optical and gamma radiation shielding properties of borate glasses containing heavymetals (Bi2O3/MoO3). J Non-Cryst Solids. 2019; 507:30-7.
Tekin HO, Sayyed MI, Manici T et al. Photon shielding characterizations of bismuth modified borate-silicate-tellurite glasses using MCNPX Monte Carlo code. Mater Chem Phys. 2018; 211:9-16.
Kurudirek M. Heavy metal borate glasses: Potential use for radiation shielding. J Alloy Compd. 2017; 727(36):1227-36.
Waly EA, Al-Qous GS, Bourham MA. Shielding properties of glasses with different heavy elements additives for radiation shielding in the energy range 15-300 keV. Radiat Phys Chem. 2018; 150:120-124.
Chanthima N, Kaewkhao J, Limkitjaroenporn P et al. Development of BaO-ZnO-B2O3 glasses as a radiation shielding material. Radiat Phys Chem. 2017;137:72-7.
Gaikwad DK, Sayyed MI, Obaid SS et al. Gamma ray shielding properties of TeO2-ZnF2-As2O3-Sm2O3 glasses. J Alloy Compd. 2018;765:451-8.
Kaky KM, Sayyed MI, Laariedh F et al. Stuctural, optical and radiation shielding properties of zinc boro-tellurite alumina glasses. Appl Phys A Mater. 2019; 125(32):1-12.
Issa SAM, Kumar A, Sayyed MI et al. Mechanical and gamma-ray shielding properties of TeO2-ZnO-NiO glasses. Mater Chem Phys. 2018;212:12-20.
Singh VP, Badiger NM, Chanthima N et al. Evaluation of gamma-ray exposure buildup factors and neutron shielding for bismuth borosilicate glasses. Radiat Phys Chem. 2014;98:14-21.
Al-Buriah MS, Bakhsh EM, Tonguc B et al. Mechanical and radiation shielding properties of tellurite glasses doped with ZnO and NiO. Ceram Int. 2020; 46(11):19078-83.
Olarinoye IO, Alomairy S, Sriwunkum C et al. Effect of Ag2O/V2O5 substitution on the radiation shielding ability of tellurite glass system via XCOM approach and FLUKA simulations. Phys Scr. 2021; 96(6):065308.
Al-Buriahi MS, Somaily HH, Alalawi A et al. Polarizability Optical basicity, and photon attenuation properties of Ag2O-MoO3-V2O5-TeO2 glasses: the role of silver oxide. J Inorg Organomet P. 2021; 31:1047-56.
Al-Buriahi MS, Alajerami YSM, Abouhaswa AS et al. Effect of chromium oxide on the physical, optical, and radiation shielding properties of lead sodium borate glasses. J Non-Cryst Solids. 2020;544:120171.
Alshahrani B, Olarinoye IO, Mutuwong C et al. Amorphous alloys with high Fe content for radiation shielding applications. Radiat Phys Chem. 2021; 183:109386.
Azlan MN, Eevon C, Halimah MK et al. Effect of Gd3+ on optical and thermal properties of tellurite glass. J Theor Appl Phys. 2020;14(2):137-47.
Bektasoglu M. Mohammad MA. Investigation of radiation shielding properties of TeO2-ZnO-Nb2O5-Gd2O3 glasses at medical diagnostic energies. Ceram Int. 2020;46(10):16217-23.
Al-Hadeethi Y, Sayyed MI. Effect of Gd2O3 on the radiation shielding characteristics of Sb2O3-PbO-B2O3-Gd2O3 glass system. Ceram Int. 2020; 46(9):13768-73.
Kaewjaeng S, Wantana N, Kothan S et al. Effect of Gd2O3 on the radiation shielding, physical, optical and luminescence behaviors of Gd2O3-La2O3-ZnO-B2O3-Dy2O3 glasses. Radiat Phys Chem. 2021;185:109500.
Mohan R, Grosshans D, Proton Therapy-Present and Future. Adv Drug Deliv Rev. 2017;109:26-44.
Andrievskii RA. Effect of irradiation on the properties of nanomaterials. The Phys Metals Metallogr. 2010;110(3):229-40.
Şakar E, Özpolat ÖF, Alim B et al. Phy–X/PSD: Development of a user friendly online software for calculation of parameters relevant to radiation shielding and dosimetry. Radiat Phys Chem. 2020;166:108496.
Nastasi M, Mayer JW, Hirvonen JK. Ion-Solid Interactions: Fundamentals and Applications. Cambridge: Cambridge University Press; 1996.
Ziegler JF, Biersack JP, Littmark U. The Stopping and Range of Ions in Solids. New York: Pergamon Press; 1985.
Winterbon KB, Sigmund P, Sanders JB. Spatial distribution of energy deposited by atomic particles in elastic collisions. Kgl Dan Vidensk Mat-Fys Medd. 1970; 37(14):1-12.
Sriwongsa K, Rimdusit T, Jirayut Phothawilkiat J et al. Photon Interaction, Buildup Factors and Fast Neutron Removal of Some Scintillators Used X–Ray and CT Imaging. Jmsae. 2021; 10(2):58-69.
Sriwongsa K, Laopoonphol N, Ariyalerdchai S, et al. Comparative study of mass attenuation coefficient, effective atomic numbers, and effective electron densities of EU-Doped CsCaBrI2, CsSrBrI, and CsSrClBr2 scintillators. Suranaree J Sci Technol. 2020;27(4):010023-7.
Sriwongsa K, Laopoonphol N, Ariyalerdchai S et al. The comparative study of photon shielding’s properties of MoNbCrVTi and MoNbCrZrTi alloy materials. Suranaree J Sci Technol. 2020;27(4):010023-6.
Nastasi M. & Mayer J.W. Ion Implantation and Synthesis of Materials. Springer Berlin Heidelberg New York. 2006:49–58.
Sriwongsa K, Glimglomchit P. Sualuang B et al. Shielding of uncharged and charged radiation of PbO-B2O3-SiO2-Na2O glass system. NUJST. 2021;30(1):109-119.