Öz
This study investigates the effectiveness of transparent aluminum oxynitride (AlON) in neutron shielding, focusing on both fast and thermal neutrons. Using conventional radiation attenuation parameters, the macroscopic neutron removal cross-sections of AlON were calculated for varying neutron energies and material thicknesses. The Geant4 simulation toolkit was employed to model and analyze the neutron interactions with AlON. The results indicate that AlON exhibits a high neutron shielding capacity for fast neutrons, performing better than traditional shielding materials such as concrete and lead. However, for thermal neutrons, AlON's performance was less effective, only surpassing lead but not concrete or water. The findings suggest that while AlON is highly effective for fast neutron shielding, it may require complementary materials to adequately shield thermal neutrons. This could involve using AlON in combination with other materials to create a more comprehensive neutron shielding solution. AlON shows significant potential as a neutron shielding material, particularly for fast neutrons. Its integration with additional shielding materials could enhance its overall effectiveness, making it suitable for various nuclear and radiation protection applications.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Agostinelli S, Allison J, Amako KA, Apostolakis J, Araujo H, Arce P. 2003. Geant4 - a simulation toolkit. Nucl Instrum Methods Phys Res A, 506(3): 250-303.
- Akyıldırım H. 2019. Calculation of fast neutron shielding parameters for some essential carbohydrates. Erzincan Üniv Fen Bilim Enst Derg, 12(2): 1141-1148.
Öz
Bu çalışma, hem hızlı hem de termal nötronlara odaklanarak saydam alüminyum oksinitrürün (AlON) nötron zırhlamadaki etkinliğini araştırmaktadır. Geleneksel radyasyon zayıflatma parametreleri kullanılarak, AlON'un makroskopik nötron sökme tesir kesitleri, değişen nötron enerjileri ve malzeme kalınlıkları için hesaplanmıştır. AlON ile nötron etkileşimlerini modellemek ve analiz etmek için Geant4 simülasyon aracı kullanılmıştır. Sonuçlar, AlON'un hızlı nötronlar için yüksek bir nötron zırhlama kapasitesi sergilediğini ve beton ve kurşun gibi geleneksel kalkan malzemelerinden daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymaktadır. Bununla birlikte, termal nötronlar için AlON'un performansı daha az etkili olmuş, kurşundan daha iyi özellikler gösterirken, beton veya suya göre daha az etkili olmuştur. Bulgular, AlON'un hızlı nötron zırhlama için oldukça etkili olmasına rağmen, termal nötronları yeterince zırhlayabilmek için tamamlayıcı malzemelere ihtiyaç duyabileceğini göstermektedir. Bu durum, daha etkili bir nötron zırhı çözümü oluşturmak için AlON'un diğer malzemelerle birlikte kullanılmasını gerektirebilir. AlON, özellikle hızlı nötronlar için zırh malzemesi olarak önemli bir potansiyel göstermektedir. AlON'un ek zırh malzemeleriyle kompozisyonu, genel etkinliğini artırarak, çeşitli nükleer ve radyasyondan korunma uygulamaları için uygun hale getirebilir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Agostinelli S, Allison J, Amako KA, Apostolakis J, Araujo H, Arce P. 2003. Geant4 - a simulation toolkit. Nucl Instrum Methods Phys Res A, 506(3): 250-303.
- Akyıldırım H. 2019. Calculation of fast neutron shielding parameters for some essential carbohydrates. Erzincan Üniv Fen Bilim Enst Derg, 12(2): 1141-1148.
Ayrıntılar
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Genel Fizik |
| Bölüm | Research Articles |
| Yazarlar | |
| Erken Görünüm Tarihi | 10 Eylül 2024 |
| Yayımlanma Tarihi | 15 Eylül 2024 |
| Gönderilme Tarihi | 1 Temmuz 2024 |
| Kabul Tarihi | 8 Eylül 2024 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2024 Cilt: 7 Sayı: 5 |
