Determinação dos fatores de transmissão para fótons em blindagens multilaminadas utilizando 4 materiais

Abstract

O objetivo deste trabalho é determinar os fatores de transmissão (FT) para fótons em blindagens multilaminadas usando 4 materiais diferentes, através de métodos de cálculo analítico. As espessuras e materiais considerados são os seguintes: 1,00cm de concreto comum, 1,00cm de alumínio, 1,00cm de ferro e 1,00cm de chumbo. As camadas foram permutadas em 24 arranjos sequenciais diferentes. Considerou-se uma fonte pontual isotrópica emitindo fótons monoenergéticos de energia 0,661657 MeV para interações com a matéria. Analiticamente, a atenuação exponencial e os fatores de buildup de Taylor (BT) foram calculados para o meio infinito, também foi usada a Equação de Broder (BB) e, em seguida, o Microsoft Excel para calcular os FT para os diferentes arranjos. Sendo a intensidade de radiação (I) e a intensidade de radiação inicial (I0), a razão I / I0 é denominada como FT. Os FT das 24 permutações possíveis mostraram boa concordância entre a metodologia analítica e a esperada. Em relação à atenuação, a ordem mais apropriada de materiais na direção da fonte-detector é a seguinte: concreto ordinário, alumínio, ferro e chumbo.

Materiais Utilizados Em Blindagens Radiológicas Na Indústria E Medicina Nuclear: Revisão Sobre Chumbo, Concreto, Ferro E Alumínio

“…O chumbo é um dos materiais mais utilizados como material de blindagem, entre outras razões, por ser um material de alto número atômico e por ser mais barato e mais fácil de obter entre os materiais de alta densidade. Entretanto, por ter um custo elevado, ser um material pesado, possuir uma zona de absorção cega de 70 a 90 keV segundo Li et al (2021) [10], ser um material tóxico, de pouca flexibilidade e de baixa estabilidade química, sua substituição acabou se tornando objeto de estudo no meio científico. Cada vez mais, pesquisadores estudam formas de substituição do chumbo em blindagens radiológicas, como visto no trabalho de Li et al (2021) [10].…”

“…Entretanto, por ter um custo elevado, ser um material pesado, possuir uma zona de absorção cega de 70 a 90 keV segundo Li et al (2021) [10], ser um material tóxico, de pouca flexibilidade e de baixa estabilidade química, sua substituição acabou se tornando objeto de estudo no meio científico. Cada vez mais, pesquisadores estudam formas de substituição do chumbo em blindagens radiológicas, como visto no trabalho de Li et al (2021) [10]. O chumbo é utilizado tanto na indústria nuclear, quanto no meio acadêmico como pode ser visto no trabalho de Silva et al (2020) [11] e em instalações médicas, em diferentes formatos.…”

“…Embora apresente similaridades quanto sua rede cristalográfica ao ser comparada com o chumbo, o alumínio tem comportamento diferente quando submetido à radiação. Ele é mais utilizado no meio acadêmico como pode ser visto nos trabalhos de Silva et al (2020) [9] e Ramos e Malheiros (2018) [10], na radiologia, no processo de filtração do feixe de raios X e na medicina nuclear. Essa filtração é um método fundamental, sob a ótica da proteção radiológica, pois acaba por reduzir a dose recebida pelo paciente.…”