نام پژوهشگر: محمود رضا تهامی
وحید رضا بابایی سعید حمیدی
در پژوهشکده کاربرد پرتو ها وابسته به پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای سازمان انرژی اتمی ایران در یزد، از شتابدهنده رودوترون مدل tt-200 به عنوان چشمه الکترونی با حداکثر انرژی mev10 جهت پرتو دهی مواد مختلف، استفاده می شود. در پرتوفرآوری مواد با استفاده از الکترونهای پر انرژی تولید شده بوسیله شتابدهنده های الکترونی، پرتو دهی بر مبنای دز کمینه در محصول تنظیم می شود و نسبت یکنواختی دز (d_max?d_min ) پارامتر مهمی جهت تضمین یکنواختی پرتودهی به حساب می آید. با توجه به کاهش تاثیر الکترون های پراکنده شده، مقدار دز دریافت شده در لبه های محصول که در مجاورت با هوا قرار دارند، کاهش محسوسی دارد که این موضوع روی مقدار یکنواختی دز و در نتیجه کاهش آهنگ تولید در فرآیند پرتودهی که بر مبنای دز کمینه تعیین می شود اثر می گذارد. در این تحقیق با استفاده از کد mcnp، توزیع دز ایجاد شده در محصول نمونه، تحت تابش الکترون های موازی با انرژی mev10، شبیه سازی شده است. سپس با شناسایی موقعیت کمینه و بیشینه ی دز در محصول، به بررسی اثرکاهش دز جذب شده در لبه ها بر نسبت یکنواختی دز و آهنگ تولید در کالا پرداخته شده است. همچنین با جایگذاری دزیمترهای cta در نقاط مختلف محصول نمونه مورد پرتو دهی، توزیع سه بعدی دز اندازه گیری شده و با نتایج شبیه سازی مقایسه شده است. نتایج محاسباتی و تجربی به دست آمده که در توافق با یکدیگر می باشند، نشان می دهند که، در پرتودهی یک طرفه، مقدار دز کمینه در محصول در لبه ها و به خصوص گوشه ها و مقدار دز بیشینه در عمق محصول مشاهده می شود. لایه های مجاور در مسافتی حداکثر به اندازه برد الکترون های پرانرژی در آن ماده می توانند در مقدار دز جذب شده در یک مکان اثر بگذارند. در پرتو دهی یک طرفه، بهترین ضخامت جرمی محصول جهت بیشترین کارایی و در عین حال داشتن بهترین نسبت یکنواختی، عمق بهینه است. کاهش دز در لبه های محصول مورد مطالعه در این تحقیق باعث کاهش دز کمینه و کاهش کارائی از مقدار 70/0 به 48/0 و افزایش نسبت یکنواختی دز از 38/1 به 00/2 و در نتیجه کاهش آهنگ تولید به مقدار 46 درصد در پرتو فرآوری الکترونی می شود. از نتایج به دست آمده می توان در بهینه سازی پرتو فرآوری با استفاده از سیستم پرتودهنده الکترونی موجود، استفاده نمود.