Kurşun alaşımının kütle azaltma katsayısının Co-60 radyoaktif kaynağı ve GEANT4 simülasyon programı ile belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Co-60 radyoaktif kaynağı kullanılarak Pb-Sn alaşımından geçen fotonlar Geiger-Müller sayacı ile tespit edilmiştir. Deney düzeneğinin Geant4 simülasyon programında benzetimi yapılarak kullanılan materyal ve şartlar oluşturulmuştur. Ayrıca, XCOM programında Pb-Sn alaşımına ait veriler girilmiştir. Deney düzeneğinden elde edilen verilerle Pb-Sn alaşımına ait deneysel kütle azaltma katsayısı hesaplanmıştır. Geant4 simülasyon programında 1173 keV ve 1332 keV enerji değeri için alınan veriler alınmıştır. 1173 keV ve 1332 keV enerji düzeyinden hangi oranda foton geldiği iki farklı gama spektrumu çalışmasının ortalaması alınarak hesaplanmıştır. Bu veriler sonucunda, Geant4 simülasyon programı için Pb-Sn alaşımına ait kütle azaltma katsayısı belirlenmiştir. Ayrıca XCOM programına Pb-Sn alaşımına ait girilen verilerle teorik kütle azaltma katsayısı 1173 keV ve 1332 keV enerji düzeyleri için elde edilmiştir. Sonuç olarak Pb-Sn alaşımının kütle azaltma katsayısı deneysel olarak, Geant4 simülasyonuyla ve XCOM ile belirlenmiştir. Deneysel ve Geant4 ile hesaplanan kütle azaltma katsayısı değerleri birbiriyle uyumluluk göstermektedir. Ayrıca bu değerler, XCOM programında 1173 keV ve 1332 keV enerji düzeyleri için elde edilen kütle azaltma katsayısı değerlerinin arasında kalmaktadır.

In this study, using Geiger-Muller counter, photons of Co-60 that passing through Pb-Sn alloy have been measured. Experimental setup has been simulated by Geant4 simulation program. Two different photon energies at 1173 keV and 1332 keV that emitted from Co-60, passed through material and transmitted photon count have been obtained by Geant4. Also, material has been set by XCOM program. Mass attenuation coefficient for the Pb-Sn alloy has been calculated for experimental data and by using Geant4 mass attenuation coefficients have been calculated for different photon energies: 1173 keV and 1332 keV. From two different gamma spectrum studies, count of Co-60's gammas have been compared and a coefficient have been obtained between them. As a result of this ratio, average mass attenuation coefficient of Co-60's gammas has been determined for Pb-Sn alloy. In addition, mass attenuation coefficients have been obtained by using XCOM program for 1173 keV and 1332 keV. The results that have been determined experimentally and average result of mass attenuation coefficient that has been obtained by using Geant4 have been found compatible. Also, these Pb-Sn alloy results are in the range of XCOM's mass attenuation coefficients calculations for 1173 keV and 1132 keV.