Россия
УДК 621.45.038.77 для защиты от радиации
рассматривается моделирование эффективности многослойных экранов для защиты от гамма-излучения, основные факторы, влияющие на эффективность экранирования, включая энергию гамма-квантов, структуру излучения, эффект накопления рассеянного излучения и возможность активации материалов экрана. Проводится исследование эффективности защиты приборов от импульсного гамма-излучения с помощью многослойных полусферических экранов Предложена математическая модель для расчета интенсивности гамма-излучения после прохождения через различные типы экранов, рассмотрены три стандартных источника излучения (точечный, плоский и цилиндрический) и учтен эффект накопления, зависящий от рассеяния гамма-квантов в материале. Проанализированы преимущества многослойных экранов, обеспечивающих селективное поглощение и подавление рассеянного излучения. Приведены данные о коэффициентах ослабления различных материалов (свинец, вольфрам, бетон, вода, полиэтилен, сталь) и их влиянии на эффективность экранирования, а также информация о склонности материалов к активационной радиоактивности. На основе проведенного анализа предложены различные варианты построения двух- и трехслойных экранов с учетом как отсутствия, так и наличия активации материалов. Представлены примеры комбинаций слоев и рекомендации по выбору материалов в зависимости от энергии гамма-квантов и требований к безопасности. Проведено моделирование экранов для заданной геометрии источника и гамма-излучения, произведен расчет необходимой толщины слоев для достижения заданного уровня защиты, а также расчёт веса конструкций и времени безопасной эксплуатации. Результаты моделирования подтверждают эффективность многослойных экранов и важность учета эффекта накопления для повышения точности прогнозирования. Представлены табличные и графические данные с помощью которых проведена оценка эффективность многослойного материала
гамма-излучение, защита, экран, экранирование, многослойные экраны, эффект накопления, активационная радиоактивность, моделирование, фотоэффект, эффект Комптона, образование пары электрон-позитрон, прямое взаимодействие с ядром, материалы для защиты от гамма-излучения, коэффициент ослабления, вторичное излучение, интенсивность, источники излучения
1. Каретников, М. Д. Измерение гамма-нейтронного излучения детекторами c управляемым пропусканием в условиях мощного импульсного ионизирующего излучения / М. Д. Каретников // Вакуумная наука и техника : Тезисы ХXXI международной научно-технической конференции, Пятигорск, 01–05 октября 2024 года. – Москва: ООО "Электровакуумные технологии", 2024. – С. 31-33. – EDN JFCIVP.
2. Стряхнин, В. Л. Методика измерения набора дозы гамма-излучения в поле гамма-нейтронного излучения на основе конденсатора К-52 / В. Л. Стряхнин, В. Т. Громов // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. – 2006. – № 3-4. – С. 84-85. – EDN NBFYCT.
3. Патент на полезную модель № 90923 U1 Российская Федерация, МПК G21C 17/032. устройство детектирования гамма-излучения жидких сред и спектрометрический жидкостной монитор гамма-излучения : № 2009135141/22 : заявл. 22.09.2009 : опубл. 20.01.2010 / А. В. Друзягин, Г. М. Михайлов, Д. Е. Мелета, В. В. Чигир ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Радиационный контроль. Приборы и методы". – EDN GVAQES.
4. Патент на полезную модель № 91779 U1 Российская Федерация, МПК G21C 17/032. Устройство детектирования гамма-излучения газовых сред и спектометрический газовый монитор гамма-излучения : № 2009138746/22 : заявл. 21.10.2009 : опубл. 27.02.2010 / А. В. Друзягин, Г. М. Михайлов, Д. Е. Мелета [и др.] ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Радиационный контроль. Приборы и методы". – EDN AZQPVL.
5. Внешний дозиметрический аудит абсолютной калибровки клинических пучков гамма-излучения аппаратов дистанционной радиотерапии гамма-излучением. – Москва : Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы, 2020. – 30 с. – EDN XPAJON.
6. The Effect of Gamma Rays on the Main Static Characteristics of SiGe Transistors / O. V. Dvornikov, V. L. Dziatlau, N. N. Prokopenko, V. A. Tchekhovski // Bulletin of National Technical University of Ukraine. Series Radiotechnique. Radioapparatus building. – 2017. – No. 71. – P. 40-45. – EDN YLDGLC.
7. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2024691563 Российская Федерация. Программа автоматического расчёта активности источника ионизирующего излучения по мощности дозы гамма-излучения : заявл. 11.12.2024 : опубл. 23.12.2024 / С. А. Молчанов, С. М. Лукина ; заявитель Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий. – EDN AZNWYV.
8. Разработка программного кода для численного моделирования переноса гамма излучения / О. В. Хвойнов, Д. И. Новиков, А. А. Березин, В. Н. Хохлов // Научно-технический вестник Поволжья. – 2021. – № 6. – С. 169-172. – EDN BUUBIF.
9. Свертилов, С. И. Локальные источники рентгеновского и гамма-излучения / С. И. Свертилов // Сборник рефератов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Серия 16: 29. Физика. 30. Механика. 41. Астрономия. 89. Космические исследования. – 2007. – № 5. – С. 230. – EDN IBHWXN.
10. Моделирование дозы гамма-излучения для сплошной защиты в форме куба / А. Н. Панюшкин, Н. Н. Панюшкин, А. М. Хворых [и др.] // Донецкие чтения 2023: образование, наука, инновации, культура и вызовы современности : Материалы VIII Международной научной конференции, Донецк, 25–27 октября 2023 года. – Донецк: Донецкий государственный университет, 2023. – С. 341-343. – EDN UZWXZD.
11. Жуковский, М. В. Фактор накопления гамма-излучения: история, современное состояние, перспективы / М. В. Жуковский // Траектория исследований – человек, природа, технологии. – 2024. – № 2(10). – С. 84-204. – DOIhttps://doi.org/10.56564/27825264_2024_2_84. – EDN DYWPXX.
12. Симбиркина, К. П. Анализ методов защиты от гамма - излучения / К. П. Симбиркина // ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ и ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ КАК ПОСТИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ФУНДАМЕНТ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА : сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции, Оренбург, 23 января 2020 года. – Оренбург: Общество с ограниченной ответственностью "Агентство международных исследований", 2020. – С. 66-68. – EDN KFFPHM.
13. Овсянников, В. В. Листовой композиционный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучения / В. В. Овсянников, Д. А. Митина, И. И. Истратий // Сборник докладов Международной научно-технической конференции молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова : Сборник докладов конференции, Белгород, 29–30 мая 2025 года. – Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2025. – С. 133-137. – EDN YOWCRY.
14. Новые композиционные материалы для защиты от гамма-излучения / Д. И. Тишкевич, С. А. Герман, А. Л. Желудкевич [и др.] // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. – 2023. – Т. 68, № 3. – С. 183-195. – DOIhttps://doi.org/10.29235/1561-8358-2023-68-3-183-195. – EDN ALEEEE.
15. Многогрупповое моделирование защиты от нейтронного и гамма излучения материалами на основе гидрида титана / Р. Н. Ястребинский, Г. Г. Бондаренко, А. А. Карнаухов [и др.] // Перспективные материалы. – 2022. – № 6. – С. 25-36. – DOIhttps://doi.org/10.30791/1028-978X-2022-6-25-36. – EDN ORJPLS.
16. Ярощик, К. В. Защита от гамма-излучения на основе силиконовых материалов с вольфрамовым наполнителем / К. В. Ярощик // АНРИ. – 2025. – № 2(121). – С. 72-76. – DOIhttps://doi.org/10.37414/2075-1338-2025-121-2-72-76. – EDN RHAERL.
17. Композиционный материал для защиты от гамма-излучения / Р. Н. Ястребинский, В. И. Павленко, П. В. Матюхин, Н. А. Четвериков // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2011. – № 3. – С. 17-20. – EDN OAKGNL.
18. Разработка радиационно-защитного композита для защиты от гамма- излучения / И. В. Соколенко, Р. Н. Ястребинский, П. В. Матюхин, Д. А. Иваницкий // Успехи современного естествознания. – 2015. – № 10. – С. 40-43. – EDN VCPACJ.
19. Разработка и исследование радио- и радиационно-защитных материалов / В. Н. Гульбин, В. А. Михеев, Н. С. Колпаков, В. В. Чердынцев // Ядерная физика и инжиниринг. – 2013. – Т. 4, № 6. – С. 597. – DOIhttps://doi.org/10.1134/S2079562913060055. – EDN QAXQHH.
20. Киперша, В. К. Ослабление гамма-лучей в материале из полиимида, заполненного оксидом вольфрама / В. К. Киперша // Глобальные научные тенденции: интеграция и инновации : Сборник статей Международной научно-практической конференции, Симферополь, 22 октября 2024 года. – Симферополь: Общество с ограниченной ответственностью «Издательство Типография «Ариал», 2025. – С. 53-59. – EDN QTADZA.
21. Куртеев, А. В. Разработка модели сборной мобильной радиационной защиты / А. В. Куртеев, М. М. Севастьянов, О. Л. Ташлыков // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Атомная энергетика : материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти проф. Данилова Н. И. (1945-2015) - Даниловских чтений, Екатеринбург, 09–13 декабря 2019 года / Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. – Екатеринбург: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2019. – С. 741-744. – EDN VLUHIL.
22. Патент № 2700578 C1 Российская Федерация, МПК G21F 1/00. Способ радиационной защиты от ионизирующего излучения : № 2018121238 : заявл. 07.06.2018 : опубл. 18.09.2019 / В. М. Макаров, С. З. к. Калаева, А. Ю. Дубов [и др.] ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью "Ферос" (ООО "Ферос"). – EDN LDWFFJ.
