Radiation attenuation and elemental composition of locally available ceramic tiles as potential radiation shielding materials for diagnostic X-ray rooms

Zakaria Mohd Aizuddin; Abdul Razab Mohammad Khairul Azhar; Adenan Mohd Zulfadli; Ahmad Muhammad Zabidi; Tajudin Suffian Mohamad; Samson Damilola Oluwafemi; Abdul Aziz Mohd Zahri

doi:10.1016/j.net.2023.10.001

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자료유형: 학술저널

저자정보: Zakaria Mohd Aizuddin (Advanced Dental and Medical Institute, Universiti Sains Malaysia) Abdul Razab Mohammad Khairul Azhar (Medical Radiation Program, School of Health Science, Health Campus, Universiti Sains Malaysia) Adenan Mohd Zulfadli (Centre of Medical Imaging, Faculty of Health Science, Universiti Institut Teknologi M A R A, Campus of Puncak Alam) Ahmad Muhammad Zabidi (Diagnostic Imaging Services, KPJ Perlis Specialist Hospital) Tajudin Suffian Mohamad (Universiti Sultan Zainal Abidin (UniSZA)) Samson Damilola Oluwafemi (Department of Physics, Faculty of Science, University of Abuja) Abdul Aziz Mohd Zahri (Advanced Dental and Medical Institute, Universiti Sains Malaysia)

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology Vol.56 No.1

발행연도: 2024.1

수록면: 301 - 308 (8page)

DOI: 10.1016/j.net.2023.10.001

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Ceramic materials are being explored as alternatives to toxic lead sheets for radiation shielding due to their favorable properties like durability, thermal stability, and aesthetic appeal. However, crafting effective ceramics for radiation shielding entails complex processes, raising production costs. To investigate local viability, this study evaluated Malaysian ceramic tiles for shielding in diagnostic X-ray rooms. Different ceramics in terms of density and thickness were selected from local manufacturers. Energy Dispersive X-ray Fluorescence (EDXRF) and X-ray Fluorescence (XRF) characterized ceramic compositions, while Monte Carlo Particle and Heavy Ion Transport code System (MC PHITS) simulations determined Linear Attenuation Coefficient (LAC), Half-value Layer (HVL), Mass Attenuation Coefficient (MAC), and Mean Free Path (MFP) within the 40–150 kV energy range. Comparative analysis between MC PHITS simulations and real setups was conducted. The C3–S9 ceramic sample, known for homogeneous full-color structure, showcased superior shielding attributes, attributed to its high density and iron content. Notably, energy levels considerably impacted radiation penetration. Overall, C3–S9 demonstrated strong shielding performance, underlining Malaysia’s potential ceramic tile resources for Xray room radiation shielding.

#Ceramic tiles #Radiation shielding #Monte Carlo simulation #PHITS #EDXRF #Safety

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