การพัฒนาแก้วป้องกันรังสีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจากวัตถุดิบภายในประเทศ: การศึกษาเชิงทฤษฎี

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ทาการศึกษาแก้วที่เตรียมจากวัตถุดิบภายในประเทศเพื่อพัฒนาเป็นวัสดุกาบังรังสี ตามสูตร xBaSO4 : 15Na2O : 15SiO2 : (70-x)B2O3 โดยที่ x = 0, 5, 10, 15 และ 20 mol% ตามลาดับ พารามิเตอร์ทางรังสี ได้แก่ สัมประสิทธิ์การลดทอนเชิงมวล เลขอะตอมยังผล ความหนาแน่นเชิงอิเล็กตรอน และความหนาครึ่งค่า ถูกคานวณทางทฤษฎีด้วยโปรแกรม WinXCom ในช่วงพลังงาน 1 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ ถึง 100 จิกะอิเล็กตรอนโวลต์ ผลการทดลองถูกนาเสนอในรูปแบบของกราฟทั้งแบบอันตรกิริยารวมและอันตรกิริยาย่อยของโฟตอน พบว่าพารามิเตอร์ทางรังสีมีอันตรกิริยาของโฟตอนมาจากการกระบวนการเปลี่ยนแปลงของอันตรกิริยาย่อยในแต่ละช่วงพลังงานที่แตกต่างกัน ประกอบด้วย 3 กระบวนการคือ การดูดกลืนโฟโตอิเล็กตริก การกระเจิงแบบคอมป์ตัน และการผลิตคู่ ที่พลังงานต่า กลาง และสูงของโฟตอน ตามลาดับ ความหนาครึ่งค่าของตัวอย่างแก้วถูกเปรียบเทียบคอนกรีตบางชนิดที่ใช้เป็นวัสดุกาบังรังสี พบว่าตัวอย่างแก้วที่ความเข้มข้นเท่ากับ 20 mol% มีความหนาครึ่งค่าต่ากว่าคอนกรีต hematite-serpentine, ordinary และกระจกหน้าต่างในเชิงพาณิชย์ ตัวอย่างแก้วมีแนวโน้มในการนาไปประยุกต์ใช้เป็นวัสดุกาบังรังสีได้