ساخت و مشخصه یابی نانوکامپوزیت پلیمری اپوکسی/ اکسید سرب به عنوان حفاظ در برابر پرتوهای ایکس و گاما

نویسندگان

دانشگاه کاشان

10.22052/6.5.1

چکیده

نانوکامپوزیت­ های پلیمری دسته ­ای از مواد هستند که به­ دلیل حضور درصد معینی از یک عامل افزودنی در زمینه پلیمری دارای خواص بهبود یافته­ ای از نظر مکانیکی، شیمیایی، حرارتی، نوری خواهند شد. در پژوهش جاری، ابتدا نانوذرات نیمه ­رسانای اکسید سرب به ­عنوان عامل پرکننده به روش رسوب­ دهی شیمیایی ساخته شد و سپس نانوکامپوزیت پلیمری رزین اپوکسی/ اکسید سرب به روش مخلوط ­سازی (بدون استفاده از حلال) در درصدهای وزنی مختلف آماده گردید. بعد از ساخت نمونه ­های نانوکامپوزیتی، قابلیت آن­ ها در تضعیف پرتوهای گاما و ایکس به ترتیب توسط چشمه ی سزیوم-137 با انرژی 662 کیلوالکترون­ ولت و تیوب اشعه ایکس با ولتاژ 40 کیلوولت مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج اندازه­ گیری نشان می­ دهد که با افزایش درصد وزنی پرکننده، ضریب تضعیف خطی و جرمی نمونه­ ها افزایش می­یابد که این به معنای افزایش کارایی نمونه­ ها در تضعیف پرتو می ­باشد. از طرفی در بین نمونه­ های میکرو و نانو­کامپوزیتی، نمونه ­های نانوکامپوزیتی مخصوصاً در انرژی­ های پایین تأثیر به مراتب بهتری نسبت به نمونه های میکرو نشان می­ دهند. بنابراین این نوع حفاظ­ ها با توجه به سبکی، مقرون به صرفه بودن، خطرات زیست محیطی به مراتب کم­تر نسبت به حفاظ ­های سربی رایج می­ توانند توجه بیشتری را به خود جلب نمایند.

 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Preparation and characterization of Epoxy/Lead oxide nano-composite for shield against gamma and X-rays

نویسندگان [English]

  • Ahmad Ramazani-Moghaddam-Arani
  • Masoud Esmaeili
چکیده [English]

Polymer nano-composites are a group of materials that represent proper mechanical, chemical, thermal and optical properties due to the presence of certain percentages of a filler in a polymeric matrix. In this study lead oxide nanoparticles were prepared by direct precipitation method. Then the lead oxide-epoxy resin nanocomposite was prepared by mixing (without solvent) with different weight percentages of filler. Gamma-ray attenuation of nanocomposites was studied using a 137Cs source which produces gamma rays with energy of 662 keV. The results of the measurements show that nano-composite shields have a good performance compared to lead. The linear attenuation coefficient of samples increases as the filler concentration increases. Also composites contain the nano-sized particles as filler are more efficient than the one has macro-sized particles. Therefore, these types of shields are more relevant due to lightness, affordability and less environmental hazards.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Polymer Nano-composite
  • Epoxy resin
  • lead oxide
  • Radiation shielding
  • Gamma and X-rays

مراجع

[2] H. Cember. Introduction to health physics. McGraw-Hill Education / Medical (2008). [3] S.D. Kaloshkin, V.V. Tcherdyntsev, M.V. Gorshenkov and V.N. Gulbin. Radiation-protective polymer-matrix nanostructured composites. Journal of Alloys and Compounds, 536S (2012) S522–S526. [4] M.R. Ambika, N. Nagaiah, V. Harish, N.K. Lokanath, M.A. Sridhar, N.M. Renukappa and S.K. Suman. Preparation and characterisation of Isophthalic-Bi2O3 polymer composite gamma radiation shields, Radiation Physics and Chemistry, 130 (2017) 351–358. [5] Mohamed E. Mahmoud, Ahmed M. El-Khatib, Mohamed S. Badawi, Amal R. Rashad, Rehab M. El-Sharkawy, Abouzeid A. Thabet, Fabrication, characterization and gamma rays shielding properties of nano and micro lead oxide-dispersed-high density polyethylene composites, Radiation Physics and Chemistry, 145 (2018) 160–173. [6] N. Mythili, K. T. Arulmozhi, Characterization studies on the chemically synthesized α and β phase PbO nanoparticles, Int. J. Sci. Eng. Res. 5 (2014) 412–416. [7] N. Tsoulfanidis. Measurement and Detection of Radiation, McGraw-Hill, New York (1983). [8] G.F. Knoll. Radiation detection and measurement. John Wiley & Sons, (2010).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار