زمينه و هدف: ماده پلاستيکی CR-39 با فرمول شيميايی C10H18O7 علاوه بر کاربردهای مختلف علمی و تحقيقاتی ، بهترين گزينه برای عدسیهای پزشکی میباشد. رنگ CR-39 در اثر تابش ليزر و فوتونهای پر انرژی تغيير میکند.
CR-39 به تابشهای آلفا نيز بسيار حساس است. در اثر توقف ذرات آلفا ردپاهايی در آن ايجاد میشود. در طول مسير هر ردپا جنس ماده CR-39 تغيير میکند و سطح آن مورد تخريب قرار میگيرد. هوا حاوی مقداری گاز رادن راديو اکتيو است که خود آن و دخترانش به گسيل دهنده ذرات آلفا مشهورند. آلفای ناشی از واپاشی رادن و دختران، عملکرد پلاستيکهای CR-39 را تحت تأثير قرار میدهند و ردپاهای بجا مانده باعث تخريب آن میگردند. در اين مقاله سعی میشود تا با استفاده از روش مونت کارلو، چگالی ردپاهای تخريبی و عمق تخريب ايجاد شده در پلاستيکهای CR-39 در اثر فعاليت رادن و دختران آن شبيه سازی شود.
روش بررسی: در اين شبيه سازی به دادههای توان ايستانندگی آلفا در هوا و CR-39 نياز داريم که اين داده ها از نرم افزار SRIM 2008 استخراج میشوند. رادن موجود در هوا که در حال حرکت است در يک نقطه تصادفی، بصورت تصادفی واپاشی میکند. در نتيجه ذرات آلفايی که به CR-39 میرسند دارای طيف انرژی گسترده ای میباشند. با اين شبيه سازی طيف انرژی و زاويهای ذرات آلفای فرود آمده بر CR-39 بدست آمده است. عمق نفوذ ذره آلفا در CR-39 بستگی به انرژی ذره فرود آمده دارد. با ارائه روشی جديد سعی شده است تا برد ذره آلفا در CR-39 بصورت تابعی از انرژی ذره آلفای فرودی استخراج شود. فعاليت دختران رادن با فعاليت رادن مساوی نيست. نسبت فعاليت دختران به فعاليت رادن (يا ضريب تعادلی) در حالت واقعی در نظر گرفته شده است.
يافته ها: ردپاهای ايجاد شده، زاويه های مختلفی دارند ولی در ردپاهای با زاويه 30 درجه بيشترين فراوانی بچشم میخورد. عمق تخريب ايجاد شده در اثر فعاليت روزانه رادن در حدود µm 35 مشاهده میشود. در عمق µm 25-15 که چگالی ردپاهای تخريبی افت و خيز کمتری دارد، هر ردپايی در اثر فعاليت روزانه رادن، معادل غلظت Bq/m3 100 رادن خواهد بود. چگالی ردپاهای تخريبی در اين شبيه سازی برابر (Track/cm2)/(Bq.d/m3) 142/0 است که منطبق بر نتايج آزمايشی است که توسط and et al Lopez ارائه شده است.
نتيجه گيری: تخريبهای ايجاد شده در اثر فعاليت رادن و دختران آن بتدريج باعث کدر شدن عدسی، ازبين رفتن وضوح تصوير، تغيير ضريب شکست عدسی و در نتيجه پراکندگی نور ليزر در کاربردهای پزشکی پلاستيکهای CR-39 میشود
