Analysis of Secondary Particles Produced by 50-500 MeV Muon and Water Interaction using PHITS Monte Carlo Package
| Main Authors: | Yani, Sitti , Hidayatuloh, Dadan , Sumaryada, Tony |
|---|---|
| Format: | Article info application/pdf eJournal |
| Bahasa: | eng |
| Terbitan: |
Universitas Andalas
, 2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://jif.fmipa.unand.ac.id/index.php/jif/article/view/589 http://jif.fmipa.unand.ac.id/index.php/jif/article/view/589/276 |
Daftar Isi:
- Secondary particles will always be generated in particle-to-matter interactions. The interaction of muons with matter produces various secondary particles. In this study, secondary particles produced by the interaction between muons with energies of 5, 50, 100, 200 and 500 MeV with water were analyzed using the PHITS Monte Carlo package. The muon source is placed on the surface of water that has a thickness of 1 km. The muography technique was applied by placed a detector at a depth of 1 km from the source. This detector records the secondary particles produced by the interaction. The results obtained show that this interaction produces secondary particles in the form of photons and neutrons in the detector. The number and energy of these photons and neutrons are strongly influenced by the initial energy of the muon. Muons with the lowest energy of 5 MeV produce more secondary particles than any other energy by a factor of 10. Low-energy muons travel slowly, allowing more interactions to occur and increasing the number of secondary particles in the detector. The energies of neutrons and photons in the detector are at most 3.76 MeV and 5.3 MeV, respectively.
- Partikel sekunder akan selalu dihasilkan dalam interaksi partikel-ke-materi. Interaksi muon dengan materi menghasilkan berbagai partikel sekunder. Pada penelitian ini, dilakukan analisis partikel sekunder yang dihasilkan oleh interaksi antara muon dengan energi 5, 50, 100, 200, dan 500 MeV dengan air. Sumber muon ditempatkan pada permukaan air yang memiliki ketebalan 1 km. Detektor yang ditempatkan pada kedalaman 1 km dari sumber merekam partikel sekunder yang dihasilkan oleh interaksi tersebut. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa interaksi ini menghasilkan partikel sekunder berupa foton dan neutron pada detektor. Jumlah dan energi foton dan neutron ini sangat dipengaruhi oleh energi awal muon. Muon dengan energi terendah 5 MeV menghasilkan lebih banyak partikel sekunder daripada energi lainnya sebesar 10 kali lipat. Muon berenergi rendah bergerak lambat, sehingga memungkinkan lebih banyak terjadi interaksi dan meningkatkan jumlah partikel sekunder pada detektor. Neutron dan foton yang paling banyak dihasilkan masing-masing sebesar 3,76 MeV dan 5,3 MeV.