تصنيع سبائك ثنائية Al-Pb وثلاثية Al-Pb-Sn ودراسة كفاءتها في توهين أشعة كاما

الباحث

يوسف خلف أحمد حبيب

المشرف

محمود أحمد حمود

الجامعة

جامعة الموصل

الكلية / القسم

كلية العلوم / قسم الفيزياء

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

عربي

الكلمات المفتاحية

سبائك الألمنيوم ; توهين أشعة كاما ; الرصاص والقصدير ; الحماية الإشعاعية

في هذه الدراسة تم تصنيع مجموعة من السبائك ذات أساس المنيوم بطريقة السبك وبنسب وزنية مختلفة: auf سبائك ثنائية مكونة من (المنيوم - رصاص) goPb20). آخ)جخث and ,(ورططوو A3(Al ,(ورططوو A2(Al ,(وططوو A1(Al وأربع سبائك ثلاثية مكونة من ( المنيوم - رصاص - قصدير ( .(وطكووطظوى and A8(AI ,(ورصكورطظوج Snio), A7(Al ورططوو A5(AlooPbs Sns), A6(AI تم صهر المعادن بواسطة فرن ،Bile وصبها في قوالب معدة لهذا الغرض مسبقاًء ويعد ذلك تم تقطيع السبائك بجهاز ال (CNC ويسمك ثابت ( cm 1). وتم دراسة الخصائص التركيبية لهذه السبائلك عن طريق فحوصات حيود الاشعة السينية XRD والمجهر الماسح الالكتروني EDS -5]1/1 لمعرفة الأطوار المتكونة خلال عملية chil ومعرفة تجانس مكونات السبائك. حيث تبين أن هناك تقارب جيد مع بطاقات المركز الدولي لبيانات الحيود ICDD وذلك لغرض معرفة Gre إمكانية استخدام هذه السبائك كدروع واقية من الاشعاع. تم دراسة تأثير عناصر السبك على كفاءة هذه السبائك في توهين اشعة كاما ولمصادر مشعة مختلفة ويطاقات مختلفة ،Cs-137 (662keV) , Am-241 (60keV) and Ra-226 (186-1765) keV حيث تم إيجاد معاملات التوهين الخطية ) (Mp والكتلية Gm) باستخدام منظومة اشعة LAS التي تحتوي على كاشف ايوديد الصوديوم المنشط بالثاليوم Nal(Ti) أذ تبين هنالك علاقة خطية بين معاملات التوهين مع زيادة تركيز عناصر السبك. ووجود علاقة عكسية بين قيم معاملات التوهين والطاقة. وإيجاد طبقة نصف القيمة ،(HVL) ومُعدل المسار الحر (MFP) التي أظهرت علاقة خطية مع زيادة الطاقة، وعلاقة عكسية مع تركيز عناصر السبك. كذلك تم حساب هذه المعاملات نظرياً باستخدام برنامج XCOM Program وتبين هنالك توافق جيد بين النتائج العملية والنظرية. وهذا يؤكد مدى أمكانية استخدام هذه السبائك كدروع واقية من الاشعاع الذي يعاني منه المجتمع بشكل cale إذ يمكن استخدام هذه السبائك بشكل خاص في المجال الطبي. ان جميع السبائك المصنعة اثبتت كفاءتها في توهين اشعة كاما. وكانت أفضل سبيكة في الأداء هي السبيكة 8 التي تمتلك اعلى قيمة لمعامل التوهين الكتلي وذلك بسبب أنها تحتوي على اعلى نسبة من الرصاص والقصدير بين السبائك المحضرة وهذان العنصران يعززان من كفاءة السبيكة في القدرة على توهين الإشعاع.

In this study, a group of aluminum-based alloys was manufactured using the casting method and in different weight ratios: four binary alloys consisting of (aluminum - lead). A1(Al 95Pb5), A2(Al 90Pb10), A3(Al 85Pb15), and A4(Al 80Pb20). And four triple alloys consisting of (aluminum - lead - tin). A5(Al90Pb5Sn5), A6(Al80Pb10Sn10), A7(Al 70Pb15Sn15), and A8(Al 60Pb20Sn20). The metals were melted using a gas furnace and poured into molds prepared for this purpose in advance. After that, the alloys were cut with a CNC machine, to a fixed thickness (1 cm). The structural properties of these alloys were studied through X- ray diffraction examinations (XRD) and a scanning electron microscope (SEM- EDS) to know the phases formed during the casting process, and to know the homogeneity of the alloy components. as it was found that there is a good convergence with the data of the International Center for Diffraction Data (ICDD). This is for the purpose of knowing the extent to which these alloys can be used as radiation shields, The effect of alloying elements on the efficiency of these alloys in attenuating gamma rays was studied for different radioactive sources and different energies: Cs-137 (662keV), Am-241 (60keV) and Ra-226 (186-1765) keV, the linear attenuation coefficients (μl ) and mass attenuation coefficients (μm) were founds by using a gamma ray system that contains a sodium iodide detector activated with thallium NaI(Ti), as it was shown that there is a linear relationship between the attenuation coefficients with increasing concentration of alloy elements.. And there is an inverse relationship between the values of attenuation coefficients and energies. and calculated the half value layer (HVL), mean free path (MFP). As it was found that there a linear relationship with increasing energy, and inverse relationship with alloy concentration. these coefficients were also calculated theoretically using XCOM Program. It was found that there is a good agreement between the experimental and theoretical results. This confirms the extent to which these alloys can be used as protective shields from the radiation that society suffers from in general, as these alloys can be used particular in the medical field. All manufactured alloys have proven their efficiency in attenuating gamma rays. The best alloy in performance was the alloy A8, which has the highest value of the mass attenuation coefficient, because it contains a large percentage of lead and tin, among the prepared alloys, and these two elements enhance the efficiency of the alloy in the ability to attenuate radiation.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب