Lead-free Gamma-ray shielding: Comparative analysis of elastomeric and fluoro-rubber materials using FLUKA and EGSnrc simulations

天然橡胶 电磁屏蔽 材料科学 弹性体 复合材料 半值层 伽马射线 聚乙烯 衰减 核物理学 物理 光学 辐射屏蔽
作者
F. Rouihem,Mubarak M. Albarqi,Raed A. Alsulami,Faouzi Hosni
出处
期刊:Journal of Radiation Research and Applied Sciences [Elsevier BV]
卷期号:17 (1): 100834-100834 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.jrras.2024.100834
摘要

Gamma-ray shielding without lead remains a critical challenge in various industries due to the potential health hazards posed by ionizing radiation. This study addresses the need for effective, flexible shielding materials by investigating the radiation attenuation properties of commercial rubbers. Monte Carlo simulations using FLUKA and EGSnrc codes analyze various elastomers and fluoro-rubbers across photon energies ranging from 59.5 to 1408 keV. Polychloroprene (CR), epichlorohydrin (ECO), and chlorosulfonated polyethylene (CSPE) rubbers were found to be highly efficient in the energy range of 59.5–80.9 keV. In contrast, elastomers with lower densities such as natural rubber (NR), silicone rubber (SR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), styrene butadiene rubber (SBR), nitrile butadiene rubber (NBR), exhibit superior radioprotective properties within the energy range of 244.7–1408 keV. Moreover, linear attenuation coefficient (μ), mean free path (MFP), half-value layer (HVL), and tenth-value layer (TVL) were considered to determine the most effective polymer for reducing gamma photon penetration. While fluorocarbon rubber (FR) demonstrated superior attenuation owing to its high density, the examination of exposure build-up factors (EBF) highlights ECO, CSPE, and CR as promising shielding media for gamma radiation sources with energy below 0.3 MeV. This study provides a comprehensive assessment of the suitability of various rubber materials for gamma radiation shielding, offering valuable data and insights for technological applications and scientific fields of radiation chemistry.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
超越俗尘完成签到,获得积分10
1秒前
livy完成签到 ,获得积分10
5秒前
Fin2046完成签到,获得积分10
6秒前
vkk完成签到 ,获得积分10
12秒前
alixy完成签到,获得积分10
13秒前
aaaaa888888888完成签到,获得积分10
14秒前
xin完成签到 ,获得积分10
15秒前
Kao应助alixy采纳,获得10
16秒前
Connie425完成签到 ,获得积分10
17秒前
夏同学完成签到 ,获得积分10
21秒前
cdm700完成签到,获得积分10
23秒前
独特的高山完成签到 ,获得积分10
28秒前
我爱行楷完成签到,获得积分10
36秒前
青水完成签到 ,获得积分10
36秒前
南猫喵完成签到,获得积分10
39秒前
Sweet完成签到 ,获得积分10
39秒前
Janus完成签到 ,获得积分10
40秒前
壮观的谷冬完成签到 ,获得积分0
40秒前
A29964095完成签到 ,获得积分10
44秒前
少一点丶天分完成签到,获得积分10
45秒前
不扯先生完成签到,获得积分10
48秒前
等等完成签到,获得积分20
50秒前
小聖完成签到 ,获得积分10
52秒前
逢场作戱__完成签到 ,获得积分10
55秒前
kkscanl完成签到 ,获得积分10
56秒前
假装有昵称完成签到 ,获得积分10
56秒前
1分钟前
记得早睡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ikejima完成签到,获得积分10
1分钟前
小静发布了新的文献求助10
1分钟前
楚楚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
粗暴的镜子完成签到,获得积分10
1分钟前
qtww完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Mercury完成签到 ,获得积分0
1分钟前
fancyplain完成签到,获得积分10
1分钟前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
keleboys完成签到 ,获得积分10
1分钟前
WSYang完成签到,获得积分0
1分钟前
叁月二完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fancyplain发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7347065
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8959117
关于积分的说明 19024118
捐赠科研通 6997508
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220150
关于科研通互助平台的介绍 2385145
邀请新用户注册赠送积分活动 2200379