SeO₂-Bi₂O₃对废旧阴极管 (CRT) 玻璃结构和辐射屏蔽的影响

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.
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 废弃的阴极射线管 (CRT) 带来了环境挑战.
• 回收CRT玻璃用于辐射屏蔽应用提供了一个可持续的解决方案.
• 研究二元添加剂对CRT玻璃性能的影响对于材料开发至关重要.

研究的目的:

• 为了研究SeO2-Bi2O3二元添加剂系统对废弃CRT玻璃的性能的影响.
• 评估修改CRT眼镜对光子和快速中子的辐射屏蔽能力.
• 为了确定用于增强辐射屏蔽的最佳成分.

主要方法:

• 合成了具有不同SeO2-Bi2O3比率 (CRT+5S-B,CRT+10S-B,CRT+20S-B) 的修改CRT镜头.
• 物理属性的表征,包括密度和硬度.
• 使用线性衰减系数 (LAC),有效原子数 (Zeff),平均自由路径 (MFP) 和总快速中子去除截面来评估辐射屏蔽性能.

主要成果:

• 密度和硬度增加了10%的SeO2添加剂 (CRT-10S-B),但降低了20%.
• CRT-10S-B在15 MeV时表现出最高的线性衰减系数 (LAC).
• 在0.1 MeV和15 MeV时,CRT-20S-B显示最大有效数 (Zeff),而CRT-10S-B具有最小的平均自由路径 (MFP).
• 总快速中子去除截面是CRT-10S-B的最高.

结论:

• SeO2-Bi2O3二元添加剂系统显著影响废旧CRT玻璃的物理和辐射屏蔽性能.
• CRT-10S-B组合表现出对光子和快速中子的优越屏蔽性能.
• 用SeO2-Bi2O3修改的废弃CRT玻璃为有效的辐射屏蔽应用提供了一个有前途的材料.