بهزاد خسروپور - دانشجوی دکتری، مهندسی هسته ای
نورا نصیری مفخم - عضو هیئت علمی، دکتری فیزیک، پژوهشکده مواد، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران

در این مقاله پاسخ ترمولومینسانس سرامیک زیرکونیا در دزیمتری پرتوهای یونساز و کاربرد پزشکی و زیست محیطی آن به صورت محاسباتی مورد بررسی قرار می گیرد. دزیمتری ترمولومینسانس (TLD) یک روش بسیار معمول برای کنترل پرتوهای یونساز است. دسته جدید از مواد ترمولومینسانس اکسیدهای فلزی با مقادیر مناسب ماده فعال کننده هستند که به دلیل گستره وسیع دز خطی کاربرد خوبی در دزیمتری پرتوهای یونیزان دارند. به تازگی سرامیکهای زیرکونیا (ZrO۲) به عنوان ماده مناسب TLD برای دزیمتری پرتوی محیطی، فردی و کاربردهای درمانی معرفی شده است. با شبیه سازی هندسه سیستم دزیمتر- چشمه پرتو در سه بعد، پاسخ ترمولومینسانس سرامیک زیرکونیا تحت تابش پرتوهای ، X و با بکارگیری کد مونت کارلو MCNPX محاسبه میشود و به صورت تابعی از دز جذبی پرتو یونساز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که ZrO۲ به طور تقریبی از ۲Gy تا ۱۰۰Gy پاسخ خطی دارد و حساسیت به پرتوهای کمتر از فوتونهای X و است. همچنین اثر ناخالصی منیزیم و مس بر روی پاسخ سرامیک زیرکونیم به مقادیر دز جذبی نشان می دهد پاسخ برای پرتو حدودا در بازه ۲-۳۵ Gy خطی است.

سرامیک ترمولومینسانس ZrO۲ ، کد محاسباتی MCNPX، پاسخ ترمولومینسانس، دز جذبی