HfO2-修改陶的设计,结构演变和辐射减弱行为
Berna Oto1, Esra Kavaz2, Nurtaç Çakar3
1Department of Marine Engineering, Faculty of Maritime, Van Yuzuncu Yil University, 65080, Van, Turkey.
概括
用氧化 (HfO2) 染陶显著提高了它们对玛辐射和中子辐射屏蔽的有效性. 这些增强的HfO2合陶为辐射保护应用提供了可持续和经济有效的解决方案.
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.
- 应用物理 应用物理
背景情况:
- 辐射屏蔽材料对于在各种高能环境中保护人员和设备至关重要.
- 传统的屏蔽材料往往在重量,有效性或成本方面面临限制.
- 开发具有卓越衰减性能的先进材料是持续研究的优先事项.
研究的目的:
- 研究氧化物 (HfO2) 兴奋剂对Al2Si2O5(OH) 4-KAlSi3O8-SiO2陶的辐射屏蔽能力的影响.
- 为了评估这些合陶在光子 () 和中子屏蔽应用中的性能.
- 为了确定用于增强辐射减弱的最佳成分.
主要方法:
- 陶是使用传统的烧焦和烧结技术制造的.
- 使用133Ba源评估了马屏蔽,测量了质量和线性衰减系数以及平均自由路径.
- 使用241Am/Be中子源评估中子屏蔽,以确定中子吸收率.
- 理论计算使用EpiXS程序进行验证.
主要成果:
- 使用30%的HfO2 (Hf5样本) 的兴奋剂显著增加了81 keV马能量的质衰减系数,从0.180升至1.812 cm2/g,线性衰减系数从0.417升至5.799 cm-1.
- 平均自由通路在HfO2兴奋剂下从2.398厘米大幅下降到0.172厘米,这表明屏蔽效率有所改善.
- Hf5样本显示了最高的中子吸收率,达到59.31%.
结论:
- HfO2兴奋剂显著增强了研究的陶的玛和中子衰减特性.
- 这些HfO2合陶代表了辐射屏蔽的新,高效和成本效益的替代方案.
- 这些发现支持在核设施,医学成像和太空探索中使用这些先进的陶.
