ЗАСАДИ РОЗРОБЛЕННЯ БЕЗСВИНЦЕВИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ЕКРАНУВАННЯ ІОНІЗУЮЧИХ ТА НЕІОНІЗУЮЧИХ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ
Ключові слова:
іонізуюче випромінювання, екранування, композиційний матеріал
Анотація
Сучасною тенденцією у галузі захисту населення та працюючих від впливу іонізуючих та неіонізуючих електромагнітних випромінювань є розроблення захисних матеріалів без вмісту свинцю. Існуючі безсвинцеві захисні матеріали мають велику вартість й неприйнятні для масового застосування і облицювання поверхонь великих площ. Розглянуто можливість екранування випромінювань композиційними матеріалами, виготовленими з латексу (матриця) й магнетиту (наповнювач). Доцільність такого підходу обумовлена поширеністю латексів (у тому числі й у рідкому стані) та великим вмістом магнетиту у залізорудному концентраті (більше 80%), який у великих обсягах виробляється гірничо-збагачувальними комбінатами. Теоретично показано, що масові коефіцієнти ослаблення залізовмісних матеріалів, принаймні для випромінювань малих енергій, некритично відрізняються від свинцю. Проведені випробування композиційного матеріалу на основі латексу із вмістом магнетиту з 60% (за масою). Джерелом випромінювання був радіоактивний ізотоп кобальту, який використовується у медичній апаратурі. Результати свідчать, що коефіцієнти екранування (кратності зниження інтенсивності випромінювання) за товщини композиту 1-5 мм складають 1,2 - 3,2; відповідний показник для свинцю тих же товщин – 1,5 – 3,9. Такий результат можна вважати цілком прийнятним з огляду на низьку вартість та екологічність композиту. Перевагою композиту є висока ефективність матеріалу у діапазонах ультрависоких, надвисоких і надзвичайно високих частотах електромагнітних випромінювань. Наявність феромагнітних властивостей у магнетиту забезпечує високі коефіцієнти екранування змінних магнітних полів промислової частоти та стаціонарних магнітних полів діагностичної апаратури. Показана доцільність визначення можливості застосування продуктів очищення промислових стічних вод (сполук важких металів) у якості екрануючих наповнювачів. Потребує досліджень можливість деградації полімерної матриці під впливом іонізуючих випромінювань.Завантаження
Дані про завантаження поки що недоступні.
Посилання
1. Duhaini I. The effects of electromagnetic fields on human health. Physica Medica: European Journal of Medical Physics. 2016. Vol. 32. Р. 213.
2. Seibold, P.; Auvinen, A.; Averbeck, D.; Bourguignon, M.; Hartikainen, J.M.; Hoeschen, C.; Laurent, O.; Noël, G.; Sabatier, L.; Salomaa, S.; et al. Clinical and epidemiological observations on individual radiation sensitivity and susceptibility. Int. J. Radiat. Biol. 2019. Vol. 96. Р. 324–339.
3. Abu-Al-Roos N. J., Azmana M. N. et al. Tungsten-based material as promising new lead-free gamma radiation shielding material in nuclear medicine. Physica Medica. 2020. Volume 78. Pages 48-57. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2020.08.017.
4. M S Al-Buriahi et al. Fe-based alloys and their shielding properties against directly and indirectly ionizing radiation by using FLUKA simulations. Physica Scripta. 2021. Vol. 96. № 4. 045303. DOI: https://doi.org/10.1088/1402-4896/abdd52.
5. Akman F., Ozkan I., Kaçal M.R., Polat H., Issa Shams A.M., Tekin H.O., Agar O. Shielding features, to non-ionizing and ionizing photons, of FeCr-based composites. Applied Radiation and Isotopes. Volume 167. 2021. 109470. DOI:https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2020.109470.
6. Hamad R.M., Mhareb M.H.A., Alajerami Y.S., Sayyed M.I., Saleh Gameel, Hamad M. Kh, Ziq KhA. A comprehensive ionizing radiation shielding study of FexSe0.5Te0.5 alloys with various iron concentrations. Journal of Alloys and Compounds. Volume 858. 2021. 157636. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157636.
7. Rammah Y.S., Olarinoye I.O., El-Agawany F.I., El-Adawy A., Yousef El Sayed. The impact of PbF2 on the ionizing radiation shielding competence and mechanical properties of TeO2–PbF2 glasses and glass-ceramics. Ceramics International. Volume 47. Issue 2. 2021. Pages 2547-2556. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.09.100.
8. Alshahrani B., Olarinoye I.O., Mutuwong C., Sriwunkum Chahkrit, Yakout H.A., Tekin H.O., Al-Buriahi M.S. Amorphous alloys with high Fe content for radiation shielding applications. Radiation Physics and Chemistry. Volume 183. 2021. 109386. DOI: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2021.109386.
9. Глива В., Матвєєва І., Левченко Л., Кічата Н. Проектування композитних матеріалів на основі дрібнодисперсної залізовмісної субстанції для екранування іонізуючих випромінювань. Системи управління, навігації та зв’язку. 2020. 2 (60). С. 110-113. DOI: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2020.2.110.
10. Самченко Д. М., Тихенко О. М., Зозуля Л. А., Цибульник Н. Н. Проектування електромагнітних екранів гарантованої ефективності для галузей цивільної безпеки та електромагнітної сумісності. Системи управління, навігації та зв’язку. 2021. 3(73). С. 167−170.
11. Glyva V., Podkopaev S., Levchenko L., Karaieva N., Nikolaiev K., Tykhenko O., Khodakovskyy O., Khalmuradov B. Design and study of protective properties of electromagnetic screens based on iron ore dust. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Iss. 1/5 (91). P. 10–17.
2. Seibold, P.; Auvinen, A.; Averbeck, D.; Bourguignon, M.; Hartikainen, J.M.; Hoeschen, C.; Laurent, O.; Noël, G.; Sabatier, L.; Salomaa, S.; et al. Clinical and epidemiological observations on individual radiation sensitivity and susceptibility. Int. J. Radiat. Biol. 2019. Vol. 96. Р. 324–339.
3. Abu-Al-Roos N. J., Azmana M. N. et al. Tungsten-based material as promising new lead-free gamma radiation shielding material in nuclear medicine. Physica Medica. 2020. Volume 78. Pages 48-57. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2020.08.017.
4. M S Al-Buriahi et al. Fe-based alloys and their shielding properties against directly and indirectly ionizing radiation by using FLUKA simulations. Physica Scripta. 2021. Vol. 96. № 4. 045303. DOI: https://doi.org/10.1088/1402-4896/abdd52.
5. Akman F., Ozkan I., Kaçal M.R., Polat H., Issa Shams A.M., Tekin H.O., Agar O. Shielding features, to non-ionizing and ionizing photons, of FeCr-based composites. Applied Radiation and Isotopes. Volume 167. 2021. 109470. DOI:https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2020.109470.
6. Hamad R.M., Mhareb M.H.A., Alajerami Y.S., Sayyed M.I., Saleh Gameel, Hamad M. Kh, Ziq KhA. A comprehensive ionizing radiation shielding study of FexSe0.5Te0.5 alloys with various iron concentrations. Journal of Alloys and Compounds. Volume 858. 2021. 157636. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157636.
7. Rammah Y.S., Olarinoye I.O., El-Agawany F.I., El-Adawy A., Yousef El Sayed. The impact of PbF2 on the ionizing radiation shielding competence and mechanical properties of TeO2–PbF2 glasses and glass-ceramics. Ceramics International. Volume 47. Issue 2. 2021. Pages 2547-2556. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.09.100.
8. Alshahrani B., Olarinoye I.O., Mutuwong C., Sriwunkum Chahkrit, Yakout H.A., Tekin H.O., Al-Buriahi M.S. Amorphous alloys with high Fe content for radiation shielding applications. Radiation Physics and Chemistry. Volume 183. 2021. 109386. DOI: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2021.109386.
9. Глива В., Матвєєва І., Левченко Л., Кічата Н. Проектування композитних матеріалів на основі дрібнодисперсної залізовмісної субстанції для екранування іонізуючих випромінювань. Системи управління, навігації та зв’язку. 2020. 2 (60). С. 110-113. DOI: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2020.2.110.
10. Самченко Д. М., Тихенко О. М., Зозуля Л. А., Цибульник Н. Н. Проектування електромагнітних екранів гарантованої ефективності для галузей цивільної безпеки та електромагнітної сумісності. Системи управління, навігації та зв’язку. 2021. 3(73). С. 167−170.
11. Glyva V., Podkopaev S., Levchenko L., Karaieva N., Nikolaiev K., Tykhenko O., Khodakovskyy O., Khalmuradov B. Design and study of protective properties of electromagnetic screens based on iron ore dust. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Iss. 1/5 (91). P. 10–17.
Опубліковано
2024-02-09
Як цитувати
Zozulia L. Засади розроблення безсвинцевих матеріалів для екранування іонізуючих та неіонізуючих електромагнітних випромінювань / L. Zozulia // Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. – Полтава: ПНТУ, 2024. – Т. 1 (75). – С. 177-180. – doi:https://doi.org/10.26906/SUNZ.2024.1.177.
Розділ
Цивільна безпека
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
