含有Ta2O5,Li2O的酸盐玻璃的中子衰减特征和弹性特性
Jamila S Alzahrani1, Z A Alrowaili2, Mohammed S Alqahtani3
1Department of Physics, College of Science, Princess Nourah bint Abdulrahman University, P.O. Box 84428, Riyadh, 11671, Saudi Arabia.
概括
这项研究检查了含有不同和氧化物含量的光学玻璃. 最高的氧化玻璃表现出优越的中子吸收特性,使其非常适合此类应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 核工程 核工程是指核工程.
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 研究的是含有氧化 (Ta2O5),二氧化 (SiO2) 和氧化 (Li2O) 的光学玻璃.
- 该研究将低度的二氧化 (ZrO2) 和氧化 (Nb2O5) 纳入这些玻璃组合中.
- 研究的特定化学成分是26.47Li2O-5.88ZrO2-(20-x) Ta2O5-xNb2O5-47.06SiO2,x在0至11.77mol%之间.
研究的目的:
- 为了确定新型光学玻璃组合的弹性特性和中子衰减因子.
- 评估部分用Nb2O5取代Ta2O5对材料性能的影响.
- 为了确定适用于中子吸收应用的玻璃组合物.
主要方法:
- 弹性特性,微硬度和Poisson比率是使用Makishima-Mackenzie理论 (M.M.T.) 来计算的.
- 使用标准理论表达式和模型计算了中子横截面 (快速,适度和缓慢).
- 系统地分析了不同Nb2O5度对这些参数的影响.
主要成果:
- 含有Nb2O5含量最低的玻璃样本显示出快速,中等和缓慢中子的横截面最高.
- 玻璃密度的降低和Nb2O5分子度的增加导致中子吸收能力的降低.
- 弹性特性和中子衰减因子被发现对Ta2O5/Nb2O5比率敏感.
结论:
- 对于需要有效的中子吸收的应用,建议使用含有最高Ta2O5的光学玻璃.
- 将Ta2O5部分替换为Nb2O5可以用来调整这些玻璃的中子衰减特性.
- 这项研究提供了对这些用于辐射屏蔽的专用光学材料的结构性质关系的宝贵见解.
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