КОМПОЗИЦІЙНІ БЕЗСВИНЦЕВІ МАТЕРІАЛИ ДЛЯ ЗАХИСТУ ВІД ІОНІЗУЮЧИХ ТА НЕІОНІЗУЮЧИХ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛІВ ТА ВИПРОМІНЮВАНЬ
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2024.2.179Ключові слова:
композиційний матеріал, іонізуюче, неіонізуюче випромінювання, коефіцієнт екрануванняАнотація
Розроблено й досліджено захисні властивості матеріалів для екранування неіонізуючих та іонізуючих електромагнітних полів і випромінювань, притаманних медичному обладнанню. Показано, що стаціонарні магнітні поля доцільно екранувати аморфними кобальтовими та кристалічними залізо-нікелевими сплавами малої товщини. Їх комбінація дозволяє уникати залежності коефіцієнта екранування від напруженості магнітного поля. Розроблено й досліджено захисні властивості композицій на основі латексу та сульфату барію для екранування рентгенівського випромінювання. Встановлено, що за товщини матеріалу 5 мм можливо отримати коефіцієнти екранування 1,4 – 5,8 у залежності від вмісту наповнювача. Розроблено й досліджено захисні властивості композицій на основі латексу й оксиду вольфраму для екранування гама-випромінювань. Визначено, що за товщини матеріалу 5 мм можливо отримати коефіцієнти екранування 1,1 – 3,8 у залежності від вмісту екрануючої субстанції. Вміст сульфату барію та оксиду вольфраму у 30 % за масою не впливає на однорідність матеріалів після висихання. Розтріскування поверхонь не виявлено. Перевагою отриманих композицій є можливість їх нанесення у рідкому стані. Випробування адгезивних властивостей сумішей при нанесенні на бетон та гіпсокартон свідчать про їх відповідність вимогам ДСТУ ISO 2409:2019. Це дозволяє наносити суміші на поверхні будь-якої форми у кілька шарів, що дає змогу регулювати коефіцієнти екранування у залежності від радіаційної та електромагнітної обстановки.Завантаження
Посилання
Gürel Özdemir H., Kaçal M.R., Akman F., Polat H., Agar O. Investigation of gamma radiation shielding characteristics of bismuth reinforced ternary composites in wide photon energy region. Radiation Physics and Chemistry. 2023. Volume 208. 110924. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2023.110924.
Ambika M.R., Nagaiah N., Suman S. K. Role of bismuth oxide as a reinforcer on gamma shielding ability of unsaturated polyester based polymer composites. Journal of Applied Polymer Science. 2016. 134 (13). РР. 446-457. Doi: 10.1002/app.44657.
Akman F., Kaçal M.R., Almousa N., Sayyed M.I., Polat H. Gamma-ray attenuation parameters for polymer composites reinforced with BaTiO3 and CaWO4 compounds. Progress in Nuclear Energy. 2020. Volume 121. 103257. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2020.103257.
Özkalaycı F. Lead(II) chloride effects on nuclear shielding capabilities of polymer composites. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2020. Volume 145. 109543. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2020.109543.
Akman F. Ogul H., Kaçal M.R., Polat H., Dilsiz K., Agar O. Gamma attenuation characteristics of CdTe-Doped polyester composites. Progress in Nuclear Energy. 2021. Volume 131. 103608. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2020.103608.
Nadin Jamal AbuAlRoos, Mira Natasha Azmana, Noorfatin Aida Baharul Amina, Rafidah Zainon. Tungsten-based material as promising new lead-free gamma radiation shielding material in nuclear medicine. Physica Medica. 2020. Volume 78. Pages 48-57. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2020.08.017.
Cherkashina N.I., Pavlenko V.I., Noskov A.V., Sirota V.V., Zaitsev S.V., Prokhorenkov D.S., Sidelnikov R.V. Gamma radiation attenuation characteristics of polyimide composite with WO2. Progress in Nuclear Energy. 2021. Volume 137. 103795. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2021.103795.
Erkoyuncu İ., Akman F., Ogul H., Kaçal M.R., Polat H., Demirkol İ., Dilsiz K., Ertuğral B. A detailed investigation of gamma and neutron shielding capabilities of ternary composites doped with polyacrylonitrile and gadolinium (III) sulfate. Applied Radiation and Isotopes. 2023. Volume 196. 110789. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2023.110789.
Seon-Chil Kim, Sung-Hyoun Cho. Analysis of the Correlation between Shielding Material Blending Characteristics and Porosity for Radiation Shielding Films. Journals Applied Sciences. 2019. 9(9). 1765. https://doi.org/10.3390/app9091765.
Senyk I., Kuryptia Y., Barsukov V., Butenko O., Khomenko V. Development and application of thin wide-band screening composite materials Physics and Chemistry of Solid State. 2020. 21(4). pp. 771–778. https://doi.org/10.15330/pcss.21.4.771-778.
Білоусова Є.С., Мохамед А.М.А., Линьков Л.М., Борботько Т.В. Електромагнітні екрани на основі наноструктурованих вуглецевмісних матеріалів: монографія. 2018. 317 с.
Barsukov Viacheslav, Senyk Ilona, Kryukova Olena, Butenko Oksana. Composite Carbon-Polymer Materials for Electromagnetic Radiation Shielding. Materials Today: Proceedings. 2018. V. 5. No 8.Part 1. 15909-15914. DOI: 10.1016/j.matpr.2018.06.063.
Halder Krishna Kamal, Tomar Monika, Sachdev V.K., Gupta Vinay. Development of polyvinylidene fluoride–graphite composites as an alternate material for electromagnetic shielding applications. Materials Research Express. Volume 6. № 7. 075324. DOI: 10.1088/2053-1591/ab13dd.
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. 2021. Volume 167. 109470. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2020.109470.
Akman Ferdi, Ogul H., Ozkan I., Kaçal M.R., Agar O., Polat H., Dilsiz K. Study on gamma radiation attenuation and non-ionizing shielding effectiveness of niobium-reinforced novel polymer composite. Nuclear Engineering and Technology. 2022. Volume 54. Issue 1, Pages 283-292. https://doi.org/10.1016/j.net.2021.07.006.
