A comparative study on nuclear radiation shielding features of Borosilicate Glass systems

Abstract

within the context of radiation protection, this work is a comparative study of different borosilicate glass systems to highlight their shielding performance against ionizing radiation as alternatives to lead. Calculations were held Using Phy-X/PSD software to simulate the interactions of photons in the energy range of 0.015–15 MeV with 4 selected glass samples selected The results showed that higher density and the presence of heavy oxides like Bi₂O₃ and BaO improved shielding efficiency. Sample 2 had the best performance, with the lowest HVL and MFP values, confirming its potential as a lead-free shielding material.

في سياق الحماية من الإشعاع، يُعد هذا العمل دراسة مقارنة بين أنظمة مختلفة من زجاج البوروسيليكات لتسليط الضوء على أدائها في الحماية من الإشعاع المؤين كبدائل للرصاص. تم إجراء الحسابات باستخدام برنامج Phy-X/PSD لمحاكاة تفاعلات الفوتونات في النطاق الطاقي من 0.0015 MeV الى 15 MeV . أظهرت النتائج أن الكثافة العالية ووجود الأكاسيد الثقيلة مثل Bi₂O₃ وBaO يحسنان من كفاءة الحماية. وقد أظهرت العينة الثانية أفضل أداء، بأقل قيم لـ HVL وMFP، مما يؤكد إمكانيتها كمادة بديلة للرصاص

Dans le cadre de la protection contre les radiations, ce travail constitue une étude comparative de différents systèmes de verre borosilicaté afin de mettre en évidence leur performance en matière de protection contre les rayonnements ionisants comme alternatives au plomb. Les calculs ont été effectués à l'aide du logiciel Phy-X/PSD pour simuler les interactions des photons dans la gamme d’énergie de 0,015 à 15 MeV avec quatre échantillons de verre sélectionnés. Les résultats ont montré qu’une densité plus élevée et la présence d’oxydes lourds comme Bi₂O₃ et BaO améliorent l’efficacité du blindage. L’échantillon 2 a montré les meilleures performances avec les valeurs les plus faibles de HVL et MFP, confirmant son potentiel comme matériau sans plomb.