Pure iron (Fe) and copper-carbon doped iron (Fe3Cu1C) material were produced using conventional powder metallurgy technique. Gamma radiation shielding properties (linear attenuation coefficient (LAC), mass attenuation coefficient (MAC), and radiation shielding efficiency (RPE)) of pure Fe and Fe3Cu1C were investigated with the Geant4 simulation toolkit in the energy range from 0.04 MeV to 6 MeV. Additionally, MAC results were compared with data obtained from the XCOM program. Maximum RPE values are observed in the low energy region between 0.04 and 0.1 MeV. While these values are 99.99% (0.04 MeV), 99.63% (0.05 MeV), 96.83% (0.06 MeV), 81.80% (0.08 MeV) and 65.59% (0.10 MeV) for Fe, they are 99.99%, 99.55% (0.05 MeV), 96.42% (0.06 MeV), 80.68% (0.08 MeV) and 64.26% (0.10 MeV) for Fe3Cu1C. The obtained results show that the produced Fe3Cu1C material may be used to protect against gamma radiation, especially at low energies.
TUBITAK (2209A)
2209A
Saf demir (Fe) ve bakır-karbon katkılı demir (Fe3Cu1C) malzemesi, geleneksel toz metalurjisi tekniği kullanılarak üretildi. Saf Fe ve Fe3Cu1C'nin gama radyasyon zırhlama özellikleri (doğrusal zayıflama katsayısı (LAC), kütle zayıflama katsayısı (MAC) ve radyasyondan korunma verimliliği (RPE)) 0,04 MeV ile 6 MeV arasındaki enerji aralığında Geant4 simülasyon araç seti ile araştırıldı. Ayrıca MAC sonuçları XCOM programından elde edilen verilerle karşılaştırıldı. Maksimum RPE değerleri 0,04 ile 0,1 MeV arasındaki düşük enerji bölgesinde gözlenir. Bu değerler Fe için %99,99 (0,04 MeV), %99,63 (0,05 MeV), %96,83 (0,06 MeV), %81,80 (0,08 MeV) ve %65,59 (0,10 MeV) iken Fe3Cu1C için %99,99, %99,55 (0,05 MeV), %96,42 (0,06 MeV), %80,68 (0,08 MeV) ve %64,26 (0,10 MeV)'dir. Elde edilen sonuçlar, üretilen Fe3Cu1C malzemesinin özellikle düşük enerjilerde gama radyasyonundan korunmak için kullanılabileceğini göstermektedir.
2209A
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Nuclear Physics |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Project Number | 2209A |
Early Pub Date | July 22, 2025 |
Publication Date | |
Submission Date | May 27, 2025 |
Acceptance Date | June 21, 2025 |
Published in Issue | Year 2022Volume: 9 Issue: 2 |