Оценка радиационно-защитных свойств к γ-излучению композиционного материала

Abstract

Представлены данные по оценке радиационно-защитных свойств композиционных материалов по отношению к γ-излучению. В качестве связующего для синтеза радиационно-защитных композитов в работе использовали свинецборосиликатную матрицу, а в качестве наполнителя  нанотрубчатый хризотил, в структуру которого был внедрен вольфрамат свинца PbWO4. Показано, что все композиты разработанных составов имеют хорошие физико-механические характеристики такие, как предел прочности при сжатии, термостабильность, и поэтому могут использоваться в качестве конструкционных материалов. На основании теоретического расчета построены графики линейного коэффициента ослабления γ-квантов в зависимости от излучаемой энергии для всех исследуемых составов. Установлены высокие радиационно-защитные характеристики композитов на основании теоретических и экспериментальных данных по сравнению с традиционно используемыми материалами в атомной промышленности – железом, бетоном и т. д.

γ-випромінювання. В якості сполучника для синтезу радіаційно-захисних композитів використовували свинецьборосилікатну матрицю, в якості наповнювача  нанотрубчатий хризотил, до структури якого був впроваджений вольфрамат свинцю PbWO4. Показано, що всі композити розроблених складів мають гарні фізико-механічні характеристики, такі як межа міцності при стисненні, термостабільність, і можуть використовуватися як конструкційнi матеріали. На підставі теоретичного розрахунку побудовані графіки лінійного коефіцієнта ослаблення γ-квантів в залежності від енергії для всіх трьох дослідженних складів. Встановлена висока радіаційна стійкість композитів на підставі теоретичних і експериментальних даних у порівнянні з традиційно використовуваними матеріалами в атомній промисловості  залізом, бетоном та ін.

The paper presents the evaluation of radiation-shielding properties of composite materials with respect to γ-radiation. As a binder for the synthesis of radiation-shielding composites we used leadboronsilicate glass matrix. As filler we used nanotubularchrysotile filled with lead tungstate PbWO4. It is shown that all the developed composites have good physical-mechanical characteristics, such as compressive strength, thermal stability and can be used as structural materials. On the basis of theoretical calculation we described the graphs of the γ-quanta linear attenuation coefficient depending on the emitted energy for all investigated composites. We founded high radiationshielding properties of all the composites on the basis of theoretical and experimental datacompared to materials conventionally used in the nuclear industry  iron, concrete, etc.