ساخت نانو‌الیاف جاذب نوترون حرارتی جهت تولید روپوش‌های محافظ در برابر تابش نوترون

نویسندگان

دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر، شبستر، آذربایجان شرقی

چکیده

در این مقاله نانوالیاف نیتریدبور (BN) برای جذب تابش نوترون‌های حرارتی با هدف دوخت روپوش‌های بیمارستانی تولید و آزمایش شد. نمونه‌ها با استفاده از روش الکتروریسی با درصد وزنی 7%، 10%، 12% و 15% برای نیتریدبور تهیه شده‌اند. نمونه‌ها با قرارگرفتن در برابر چشمه نوترون گرمایی با آشکارساز اینیدیوم تست شده و سطح مقطع کل در واحد جرم نمونه‌ها و ورقه کادمیوم در شرایط یکسان برای نوترون‌های گرمایی اندازه‌گیری شده و نتایج با یک‌دیگر مقایسه شدند. نتایج نشان می‌دهند که افزایش نسبت بور در نمونه‌ها مستقیماً بر کاهش نوترون عبوری تأثیرگذار بوده که نشان‌دهنده توزیع یکنواخت بور در نانوالیاف تولیدشده می‌باشد. هم‌چنین سطح مقطع کل در واحد جرم اندازه‌گیری‌شده نمونه‌ها در مقایسه با کادمیوم بسیار بالاتر می‌باشد. نمونه‌های تولید‌شده ساختار پارچه‌مانند دارند، قابلیت برش و دوخت داشته، سبک بوده و برای تولید روپوش‌های محافظ در برابر تابش نوترون کاملاً مناسب هستند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Fabrication of BN nano fiber neutron shield as hospital gown material

نویسندگان [English]

  • Masumeh Khabbazi
  • Shiva Shahshenas
  • Mohammad Ghafouri
چکیده [English]

In this paper, boron nitride (BN) nanofibers have been produced and tested to absorb thermal neutron radiation in order to use in hospital gown raw materials. Samples were prepared for boron with 7%, 10%, 12% and 15% weight percent using electrospinning method. The samples were tested by exposure to a thermal neutron source with an indium detector. The total mass cross-section of the samples as well as the cadmium sheet was measured under the same conditions for the thermal neutrons, and the results were compared. The outcomes show that increasing boron content in the samples directly reduces the passing neutrons, which indicates the effect of boron nitride content and uniform distribution of boron nitride particles in the produced nanofibers. Results also revealed that the total mass cross-section of the samples is much higher compared to cadmium. The produced samples are very light with a fabric-like structure which makes it perfectly suitable to produce neutron radiation shields.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Boron Nitride Nanofiber
  • Radiation protection
  • Thermal Neutron
  • Electrospinning

مراجع

[1] N. Tsoulfanidis. Measurement and Detection of Radiation, Taylor & Franc. [2] M.W. Friedman and M.S. Sign. Radiation Transmission Measurements For Demron Fabric, UCRL-ID-151234, Lawrece Livermore National Library, January 7 (2003). [3] H. Cember and T.E. Johnson. Introduction to Health Physics, Fourth Edition (2008). [4] A. Haider, K.C. Gupta and I.K. Kang. PLGA/nHA hybrid nanofiber scaffold as a nanocargo carrier of insulin for accelerating bone tissue regeneration, Nanoscale research letters, 314 (2014) 1165–1188. [5] G. Wei and P.X. Ma. Nanostructured biomaterials for regeneration, Advanced functional materials, 18 (2008) 3568–3582. [6] A. Koski, K. Yim and S. Shivkumar. Effect of molecular weight on fibrous PVA produced by electrospinning, Materials Letters, 58 (2004) 493–497. [7] O. Yördem, M. Papila and Y.Z. Menceloğlu. Effects of electrospinning parameters on polyacrylonitrile nanofiber diameter: An investigation by response surface methodology, Materials & design, 29 (2008) 34–44. [8] C.L. Casper, J.S. Stephens, N.G. Tassi, D.B. Chase and J.F. Rabolt. Controlling surface morphology of electrospun polystyrene fibers: effect of humidity and molecular weight in the electrospinning process, Macromolecules, 37 (2004) 573–578. [9] M.J. Laudenslager and W.M. Sigmund. Electrospinning, in: Encyclopedia of nanotechnology, Springer (2012) 769–775. [10] X.F. Jiang, Q. Weng, X.B. Wang, X. Li, J. Zhang, D. Golberg and Y. Bando. Recent progress on fabrications and applications of boron nitride nanomaterials: a review. Journal of Materials Science & Technology, 31 (2015) 589–598. [11] J. Lin, L. Xu, Y. Huang, J. Li, W. Wang, C. Feng and Z. Liu. Ultrafine porous boron nitride nanofibers synthesized via a freeze-drying and pyrolysis process and their adsorption properties, RSC Advances, 6 (2016) 1253–1259. [12] G. Eda and S. Shivkumar. Bead‐to‐fiber transition in electrospun polystyrene, Journal of Applied Polymer Science, 106 (2007) 475–487. [13] S. Nagarajan, H. Belaid, C. Pochat-Bohatier, C. Teyssier, I. Iatsunskyi, E. Coy, S. Balme, D. Cornu, P. Miele, N.S. Kalkura, V. Cavailes and M. Bechelany. Design of Boron Nitride/Gelatin Electrospun Nanofibers for Bone Tissue Engineering, ACS Appl. Mater. Interfaces, 9(39) (2017) 33695–33706. [14] J. Lin, L. Xu, Y. Huang, J. Li, W. Wang, C. Feng, Z. Liu, X. Xu, J. Zou and C. Tang. Ultrafine porous boron nitride nanofibers synthesized via a freeze-drying and pyrolysis process and their adsorption properties, RSC Adv, 6 (2016), 1253–1259. [15] H.J. Hwang, N.A.M. Barakat, M.A. Kanjwal, F.A. Sheikh, H.Y. Kim and M.F. Abadir. Boron nitride nanofibers by the electrospinning technique, Macromolecular Research, 18(6) (2010) 551–557. [16] B. Ertuğ, T. Boyraz and A.O. Addemir. Microstructural Aspects Of The Hot Pressed Hexagonal Boron Nitride Ceramics With Limited Content Of Boron Oxide, Materials Science Forum, 554 (2007) 197–200.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار