MCNP5模拟原子序数和物质厚度对γ射线反散射峰的影响

摘要

为了找出原子序数和物质厚度对γ射线反散射峰的影响,基于蒙特卡罗方法,运用MCNP5模拟在给定几何条件下137Cs发出的能量为0.662MeV的γ射线经过不同厚度的石蜡、玻璃、铝、铁、铜和铅后反散射峰的变化.结果表明在不考虑厚度的情况下，随着散射体原子序数的增加，γ能谱的反散射峰峰值增大并且峰值两边的计数也增大；随着散射体原子序数的增加，康普顿平台和全能峰几乎不变。同一种散射体时，随着厚度增加反散射峰峰值也增加，但是不是无限的增加；当散射体达到一定厚度后，反散射峰峰值不再增加而趋于饱和，这个厚度称为散射饱和厚度。这在进行辐射屏蔽需要考虑，不一定是越厚越好。有了饱和厚度做指导能够减少不必要的屏蔽成本。随着厚度和原子序数的增加，反散射峰峰值不是一直增大的，在一定厚度和原子序数范围内能够得到这样的结果；超过原子序数和厚度的限制以后，反散射峰峰值减小；从模拟的结果中可以得出，原子序数达到26以后，随着厚度的增加反散射峰峰值减小。这就说明不仅仅是原子到一定数值以后，反散射峰峰值随原子序数增加而减小，还要考虑厚度对反散射峰峰值的影响。