Gamma-ışını yığılma faktörlerinin çok elementli ortamlarda incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, silindir geometriîi sekiz farklı ortamın (parafın, polieîilen, gliserin, su, alüminyum, tuz, kükürt, bakır) simetri merkezine yerleştirilen 10 uCi'lik 137Cs noktasal gamma kaynağı için, 2,'x2,"lik Nal(Tİ) detektörlü spektrometre ile ortamda saçılmış ve saçılmamış gammaların toplam spektrumlan deneysel olarak elde edilmiştir. Bununla birlikte, ortam yokken noktasal kaynaktan yayınlanan gammalara ait standart spektrum da deneysel olarak bulunmuş ve hem ortama bağlı hem de standart spektrumîar yardımıyla tüm ortamlarda yığılma faktörleri hesaplanmıştır. Deneysel düzeneğin, Monte Carlo yöntemiyle yazılmış bir bilgisayar programıyla benzetişimi yapılmış ve bu yöntemle de her bir ortamın yığılma faktörleri hesaplanmıştır. Hesaplanan bu değerlerin deneysel olarak elde edilen yığılma faktörü değerleri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Daha sonra Monte Carlo yöntemi ile, 0.015- 1.0 MeV enerji bölgesinde, bir ortalama serbest yolda, sekiz farklı ortamın enerji soğurma ve doz yığılma faktörleri elde edilmiştir. Ayrıca bu yöntem, deneysel çalışma imkanı vermeyen yedi farklı biyolojik ortama (kolesterol, klorofil, hemoglobin, adale, doku, hücre, kemik) da uygulanmış ve bu biyolojik ortamların 0.015-1.0 MeV enerji bölgesinde, bir ortalama serbest yolda, enerji soğurma ve doz yığılma faktörleri hesaplanmıştır. Tüm ortamların efektif atom numarası ise interpolasyon yöntemiyle hesaplanarak, bu ortamlar için enerji soğurma, doz yığılma faktörlerinin foton enerjisi ve ortamın efektif atom numarası ile değişimleri incelenmiştir.

In this study, the total spectrumş of gamma-rays collided and uncoliided in the medium were obtained experimentally with 2!,x2" Nal(Tl) detector for the 10 uCi mCs point gamma source which is placed within eight different cylindrical geometry of symmetry center which have mediums (paraffin, polythene, glycerin, water, aluminum, salt, sulfur, copper). However, the standard spectrum obtained from the gamma-rays which was emitted from the point source has been obtained experimentally without the medium. Then the buildup factors were calculated for all mediums using spectrums both the standard and the non-standard which depends on the medium. The experimental arrangement has been simulated with a Monte Carlo computer program. The buildup factors for each medium have been calculated using this method. It has been seen that the calculated values are in good agreement with the buildup factors obtained experimentally. Then the energy absorption buildup factors and the dose buildup factors of eight different mediums have been calculated for one mean free path in the energy region 0.015-1.0 MeV using Monte Carlo method. Moreover, this method has also been applied to seven different biological mediums (cholesterol, chlorophyll, hemoglobin, muscle, tissue, cell, bone), which is impossible to experimental study. The energy absorption buildup factors and the dose buildup factors of these biological mediums have been calculated for one mean free path in the energy region 0.015-1.0 MeV. The effective atomic numbers of all mediums have been calculated by application of the interpolation method. Also the energy absorption buildup factors and the dose buildup factors of all mediums have been determined the variations with photon energy and the effective atomic number of the media.