شبیه سازی حفاظ جهت استفاده ایمن از شتاب دهنده پرده ای الکترون با MCNP4C

در یک شتاب دهنده الکترونی پرده ای هنگام عبور باریکه الکترونی از پنجره خروجی تیتانیومی محافظ خلاء، فوتون های پرتو ایکس به علت کند شدن الکترون های شتابدار تولید می شوند. یکی از مسائل مهم در استفاده از شتاب دهنده های الکترونی توانایی کنترل پرتو ایکس تولید شده یا در واقع حفاظ سازی شتاب دهنده به منظور جلوگیری از آثار مخاطره آمیز ناشی از آن است. در کار حاضر بر اساس هندسه پیشنهادی شتاب دهنده الکترونی پرده ای، با استفاده از کدMCNP4C ، دز پرتو ایکس حاصل از تابش ترمزی شبیه سازی شد که خود ناشی از برخور باریکه الکترونی با جریان ثابت mA 50 و انرژی های مختلف keV 300-100 بر روی فویل تیتاینیومی با ضخامت µm 13 است. نتایج حاکی از کاهش دز پرتو ایکس ناشی از تابش ترمزی از Gy 685 به Gy 176 به ازای افزایش انرژی از keV 100 به keV 300 در واحد زمان است. همچنین مقادیر توان توقف تابشی شبیه سازی شده با کدMCNP4C  برای این تغییر انرژی در پنجره تیتانیومی، روندی افزایشی از MeV.cm2/g 012/0 به MeV.cm2/g 021/0 را نشان می دهد. بیشینه و کمینه درصد انحراف مقادیر شبیه سازی و نظری توان توقف تابشی به ترتیب برابر با 33% و 3% به دست آمده است. نتایج حاصل از محاسبه میزان اتلاف انرژی ناشی از تابش ترمزی برای عبور الکترون از فویل تیتانیومی با ضخامت µm 13 به ازای انرژی های keV 300-100، از keV 2-10 ×44/12 تا keV 2-10×19/7 تعیین شد. علاوه بر این بر مبنای نتایج حاصل از کد MCNP4C، حفاظ شتاب دهنده شبیه سازی و برای بیشینه انرژی keV 300 ضخامت بهینه حفاظ سربی cm 5/2 محاسبه گردید.