Экспериментальное облучение полиэтиленовых композитов нейтронами и γ-квантами
Черкашина Н.И.1, Павленко В.И.1, Романюк Д.С.1, Сидельников Р.В.1, Руднев П.И.2, Чешигин И.В.2
1Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова, Белгород, Россия
2Центр АДЦ, Москва, Россия
Email: romanyuk.dmitrij.98@bk.ru
Поступила в редакцию: 18 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 28 февраля 2025 г.
Принята к печати: 5 марта 2025 г.
Выставление онлайн: 23 апреля 2025 г.
Представлены результаты исследования полимерных композиционных материалов на основе полиэтилена высокого давления СnH2n+2, карбида бора B4C и гидрида титана TiH2 для защиты от радиационного воздействия нейтронов и γ-квантов. Представлена технология изготовления материалов следующего состава: СnH2n+2 - 40 % wt., B4C - 5 % wt., TiH2 - 55 % wt. (ПКМ-TiH2-B4C) и СnH2n+2 - 95 % wt., B4C - 5 % wt. (ПКМ-B4C). Предел прочности при изгибе ПКМ-TiH2-B4C составляет 12.5 MPa, а ПКМ-B4C - 4.8 MPa. Рассмотрена и описана структура материалов методом электронной микроскопии, проведена дефектоскопия для оценки качества получаемых композитов и удаления бракованных образцов. Проведено моделирование взаимодействия ионизирующего излучения с материалами с помощью программы XCOM 3.1. Экспериментальным путем определен коэффициент ослабления потока нейтронов: при энергии 2 MeV для ПКМ-В4C он имеет значение 73.3 cm-1, а для ПКМ-В4C-TiH2 его значение - 128.5 cm-1. Оценен коэффициент ослабления потока γ-квантов, установленный экспериментальным путем: при энергии 2.5 MeV для ПКМ-В4C этот коэффициент имеет значение 10.3 cm-1, а для ПКМ-В4C-TiH2 - 19.22 cm-1. Ключевые слова: полиэтилен, гидрид титана (TiH2), композитный защитный материал, коэффициент ослабления.
- R. Apkin. Procedia --- Soc. Behav. Sci. 149, 59--64 (2014)
- C. Guo, Q. Wang, P. Shuai, T. Wang, W. Wu, Y. Li, S. Huang, J. Yu, L. Yi. Chemosphere 357, 142030 (2024)
- J.J. Broerse. in Advances in Radiation Protection and Dosimetry in Medicine / Editors: R.H. Thomas, V. Perez-Mendez. Springer, US (1980) p. 415--429
- R.N. Ihsani, P.L. Gareso, D. Tahir. Radiat. Phys. Chem. 218, 111619 (2024)
- M. Asgari, H. Afarideh, H. Ghafoorifard, E.A. Amirabadi. Nucl. Eng. Technol. 53, 12, 4142--4149 (2021)
- F. Erdogan, B. Goddard, R. Mohammadi, J.V. Rojas. Radiat. Phys. Chem. 222, 111884 (2024)
- W. Abdullah, R.M. Ramli, T.H. Khazaalah, N.Z.N. Azman, T.M. Nawafleh, F. Salem. Nucl. Eng. Technol. 56, 9, 3608--3615 (2024)
- Muh. Ilham Akbar, B. Armynah, D. Tahir. Ind. Crops Prod. 222, 119440 (2024)
- S.M. Kassem, S.R. El-Shawadfy, N.A. Kotb. Prog. Nucl. Energy. 176, 105393 (2024)
- H. He, Y. Xu, B. Zhang, Q. Wang, W. Li, Y. Cai. J. Energy Storage 100, 113465 (2024)
- A.M. El-Khatib, M.T. Alabsy, A.Y. El-Khatib, M.F. Dib, M.I. Abbas. Nucl. Eng. Technol. 56, 10, 4103--4114 (2024)
- M. Yi lmaz, F. Akman. Appl. Radiat. Isot. 200, 110994 (2023)
- J.C. Knott. Compos. Sci. Technol. 233, 109876 (2023)
- F. Erdogan, B. Goddard, R. Mohammadi, J.V. Rojas. Radiat. Phys. Chem. 222, 111884 (2024)
- N.I. Cherkashina, V.I. Pavlenko, A.N. Shkaplerov, A.A. Kuritsyn, R.V. Sidelnikov, E.V. Popova, L.A. Umnova, S.N. Domarev. Adv. Space Res. 73, 5, 2638--2651 (2024)
- H. Ogul, B. Gultekin, H. Yildiz, H. Us, F. Bulut. Radiat. Phys. Chem. 219, 111686 (2024)
- G. Almisned, G. Susoy, H.O. Tekin. Radiat. Phys. Chem. 218, 111585 (2024)
- J. Rataj, P. Suk, T. Bily, M. vStefanik, J. Frybort. Appl. Radiat. Isot. 168, 109529 (2021)
- C. Kursun, M. Gao, A.O. Yalcin, K.A. Parrey, Y. Gaylan. Ceram. Int. 50, 15, 27154--27164 (2024)
- X. Huang, Z. Du, Y. Li, Z. Li, X. Yang, M.-J. Li. Energy 302, 131813 (2024)
- M.A. Al Zaman, N.J. Monira. Radiat. Phys. Chem. 205, 110706 (2023)
- M. Naito, S. Kodaira, R. Ogawara, K. Tobita, Y. Someya, T. Kusumoto, H. Kusano, H. Kitamura, M. Koike, Y. Uchihori, M. Yamanaka, R. Mikoshiba, T. Endo, N. Kiyono, Y. Hagiwara, H. Kodama, S. Matsuo, Y. Takami, T. Sato, S. Orimo. Life Sci. Space Res. 26, 69--76 (2020)
- H.-W. Li, Y. Yan, S. Orimo, A. Zuttel, C.M. Jensen. Energies 4, 1, 185--214 (2011)
- П. Руднев, И. Чешигин. Электроника, наука, технология, бизнес 4, 00225 (2023)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.