پس پراکندگی اشعه ی گاما و کاربرد آن در شناسایی اجسام مدفون شده ای نظیر فولاد،سرب و چوب

چکیده: پس پراکندگی فرآیندی فیزیکی است که در آن، تابش، تحت تأثیر نیرویی از مسیر مستقیم خود منحرف می شود. یکی از روش های شناسایی سیستم، بررسی تابش پس پراکنده شده از سیستم است. تا کنون، مطالعات بسیاری در زمینه ی پراکندگی و پس پراکندگی فوتونی و کاربرد آن در روش غیرمخرب تعیین مشخصه ی مواد صورت گرفته است. تأثیر چگالی نمونه بر طیف پس پراکنده شده کاربردهای بسیار گسترده ای در زمینه های مختلف صنعتی و امنیتی دارد. به منظور شناسایی اجسام مدفون شده در خاک از طریق پس پراکندگی گامایی ، نمونه های چوب ( cm68/4 cm ×64/4 cm ×58/7 )، پلکسی ( cm03/3 cm ×5/4cm × 66/7 )، فولاد ( استوانه ای به قطرcm 03/5 و ارتفاع cm15/ 6) و سرب cm × 10 cm × 4/96 cm ) 10 و استوانه ای به قطر cm73/8 و ارتفاع cm76/4 ) به طور جداگانه در ظرفی از خاک ( در یک سانتی متری از سطح خاک ) قرار داده شده و در معرض تابش گامای چشمه ی co60 قرار گرفتند. طیف فوتونهای پس پراکنده شده از هر کدام از نمونه ها به مدت نیم ساعت بوسیله ی آشکارساز nai(tl) اندازه گیری و بر اساس پیک ( قله ) پس پراکندگی ، تعداد فوتونهای پس پراکنده شده از نمونه ها بدست آمدند. آزمایشات در سه مرحله با سه چینش متفاوت انجام شدند. در مرحله ی دوم، آشکارساز و چشمه به طور عمودی و در مراحل اول و سوم به طور زاویه دار اما به شکلی متفاوت از یکدیگر، نسبت به نمونه قرار داده شدند. در مرحله ی اول به استثنای چوب، تعداد فوتونهای شمارش شده از نمونه های پلکسی و فولاد با افزایش چگالی نمونه ها، افزایش یافتند. نتایج بدست آمده در مرحله ی سوم نیز دلالت بر افزایش تعداد فوتونها از هر سه نمونه ی چوب، پلکسی و فولاد با افزایش چگالی آنها دارد. در مرحله ی دوم مطالعه، تعداد فوتونهای شمارش شده نسبت به مراحل اول و سوم افزایش یافتند. همچنین نتایج بدست آمده در مرحله ی دوم نشان می دهند که روند افزایش تعداد فوتونها با افزایش چگالی در نمونه های چوب، خاک و پلکسی وجود دارد اما در این مرحله، تعداد فوتونهای شمارش شده از فولاد نسبت به نمونه های خاک و پلکسی کمتر شمارش گردید. از سوی دیگر، در هر سه مرحله ی مطالعه، تعداد فوتونهای شمارش شده از سرب، نسبت به تعداد فوتونهای شمارش شده از بقیه ی نمونه ها، کمترین مقدار را دارد. نتایج، نشانگر این مطلب است که تعداد فوتونهای پس پراکنده شده از نمونه ها با تغییر در جنس آنها تغییر می یابند و روند تغییرات افزایشی بر حسب افزایش چگالی، در نمونه هایی که چگالی کمتری نسبت به فولاد و سرب دارند بهتر دیده می شود. بنابراین از بررسی طیف پرتوی گامای پس پراکنده شده از نمونه می توان به حضور نمونه در زیر لایه ی خاک و همچنین جنس آن پی برد.