میزان حفاظت بتن حاوی نانو اکسید تنگستن در برابر تابش پرتو گاما

محدودیت ها و معایب مواد محافظ فعلی )همچون وزن بسیار زیاد سرب، ترک خوردگی و تخلخل بتن، خوردگی و سمیت فلزات، و انعطاف پذیری پایین پلیمرها) منجر به افزایش علاقه به نانوکامپوزیت ها برای محافظت در برابر پرتوهای یونیزان در صنعت و پزشکی شده است. در این میان، نانوکامپوزیت ها به دلیل خواص مکانیکی برتر و کارایی بالا در تضعیف پرتو، به عنوان سپرهای موثر و نازک وزن برای پرتوهای گاما و نوترون معرفی شده اند. عوامل کلیدی مانند فراوانی طبیعی، سادگی در فرآیند ساخت نانوکامپوزیت، عدد اتمی بالا (High-Z) فلزات تشکیل دهنده (و تاثیر آن ها در مکانیسم های جذب فوتوالکتریک و تولید زوج که منجر به کاهش شار تابش می شود)، چگالی، و همچنین مقرون به صرفه بودن، نقش مهمی در انتخاب مواد محافظ دارند. با در نظر گرفتن این عوامل، این مطالعه به ارزیابی عملکرد محافظتی بتن اصلاح شده با نانوذرات، که در آزمایشگاه مرجع بتن در پژوهشگاه استاندارد ساخته شده و با نانوذرات اکسید تنگستن (WO₃) و رزین اپوکسی تقویت شده است، در برابر تشعشعات گامای ناشی از منبع کبالت-۶۰ (با انرژی ۱.۱۷ و ۱.۳۳ مگاالکترون ولت) می پردازد.. این بهبود به دلیل پراکندگی و جذب موثر پرتوها توسط نانوذرات با عدد اتمی بالا در ماتریس کامپوزیت است. بر این اساس، سپرهای نانوساختار با درصد وزنی بهینه و ضخامت کمتر می توانند به طور موثر جایگزین سپرهای بتنی معمولی ضخیم تر شوند که این امر منجر به صرفه جویی در فضای مورد نیاز، کاهش وزن سازه های حفاظ پرتی و افزایش کارایی در کاربردهای پزشکی و صنعتی می گردد.

کلیدواژه ها:

حفاظ سازی ، نانوذره تنگستن ، خطرات بیولوژیکی اشعه ، سرطان