基于回收的高密度聚乙烯和氧化物复合材料的高效和环保的热中子屏蔽材料
Donruedee Toyen1,2, Ekachai Wimolmala3, Kasinee Hemvichian4
1Department of Materials Science, Faculty of Science, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand.
Polymers
|April 27, 2024
概括
这项研究开发了环保的中子屏蔽,使用循环HDPE复合材料与氧化物. 这些材料与传统的酸聚乙烯相比,具有优越的屏蔽和机械性能.
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.
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 对于有效的辐射安全解决方案的需求日益增长.
- 关注传统塑料对环境的影响.
- 在辐射屏蔽应用中需要可持续的替代方案.
研究的目的:
- 开发环保的热中子屏蔽材料.
- 研究氧化物 (Gd2O3) 对回收高密度聚乙烯 (r-HDPE) 复合材料的影响.
- 评估这些新型复合材料的屏蔽和机械性能.
主要方法:
- 制造具有不同Gd2O3含量 (0-20重量%) 的r-HDPE复合材料.
- 热中子屏蔽特性 (I/I0,HVL,TVL, Σt, Σt/ρ) 的表征.
- 评估机械性能 (拉伸性能,密度,结晶性) 和玛辐射效应.
主要成果:
- 增强了热中子屏蔽性能,增加了Gd2O3含量.
- 在5-15重量%Gd2O3.3下观察到最佳拉伸性能.
- 增加密度和结晶度与Gd2O3的添加.
- 马辐射对机械性能产生最小的不良影响.
结论:
- 与酸聚乙烯相比,r-HDPE/Gd2O3复合材料提供更好的中子屏蔽和机械强度.
- 这些环保复合材料是对原始塑料进行辐射屏蔽的可行替代品.
- 开发的材料与辐射安全应用中的可持续性目标保持一致.
