تحضير متراكب مطاط السليكون-بولي يوريثان-رصاص لتوهين الإشعاع النووي

الباحث

موسى هاون نعيم نوفل

المشرف

سمير حسن هادي النصراوي - محمد حمزه المعموري

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية التربية للعلوم الصرفة / الفيزياء

الشهادة

دكتوراه

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Silicone rubber; Polyurethane; Lead composite; Radiation attenuation

تتضمن هذه الدراسة تحضير عجنات مطاطية بوليمرية تستخدم بشكل رئيسي في إنتاج البدلة الواقية للوقاية من الإشعاع. تم اختيار مطاط السيليكون (SiR) كمادة أساسية في العمل مع البولي يوريثان (PU) بنسب وزنية مختلفة (100:0، 90:10، 80:20، 70:30، 60:40، 50:50، 40:60، 30:70، 20:80، و0:100) pphr معالمصلدات بنسبة 1:1 تم فحص الخواص الميكانيكية مثل قوة الشد، الاستطالة، الصلابة، ومعامل المرونة للخليط المطاطي (SiR:PU). تم قياس الصلابة باستخدام stand ASTM-D1415 (Shore A)، وتم إجراء اختبار الشد باستخدام standASTM-D 412-88 (T10-Tensometer). كانت العينة (SiR80:PU20) هي الأكثر ملائمة للخواص الميكانيكية. تمت إضافة مسحوق الرصاص المايكروي إلى مزيج المطاط (SiR80:PU20) كمادة تقوية بنسب تحميل مختلفة هي (0، 20، 40، 60، 80، 100، 150، 200، 250 و 300) جزء في الساعة لكل (SiR80:PU20) مزيج مطاطي. تم إجراء قياس طيف الأشعة تحت الحمراء (FTIR) على الخلائط المطاطية، كما تم إجراء الفحص المجهري الإلكتروني (SEM)، حيث تم توزيع الرصاصالمايكروي بالتساوي على المتراكب SiR:PU/micro-Pb. ثم تم فحص الخواص الميكانيكية المتمثلة في الصلابة، قوة الشد، الاستطالة، ومعامل المرونة. تم تقديم العينات لفحص خواص الإشعاع باستخدام عداد كايكر باستخدام عنصري الإشعاع (Cs137) و( (Co60. تم اختيار العينة SiR80:PU20/micro-Pb300 لتكون الأكثر ملائمة. تم صب المركبات المطاطية (SiR80:PU20/micro-Pb300) باستخدام طريقة الصب، ومن ثم تم استخدام مادة الرصاص النانوية كمادة داعمة بنسب وزنية متعددة (0، 0.2، 0.4، 0.6، و0.8) pphr. تم تشخيص العينات بواسطة FTIR وSEM. كما تم فحص العينات لمعرفة الخواص الميكانيكية والخواص الإشعاعية باستخدام عداد جيجر باستخدام عنصري الإشعاع (Cs137) و (Co60). وفقا لنتائج معامل الامتصاص الخطي (μ)، ومعامل الامتصاص الكتلي (μm)، وسمك النصف (X1/2)، فإن نسبة التحميل لمسحوق الرصاص النانويوالمايكروي في الهكسان تزيد من معاملات الامتصاص الخطي والكتلي وتقلل من سمك النصف. وهذا ينطبق على جميع المصادر المشعة. وقد أثبت المتراكب النانوي(SiR80:PU20:Micro-Pb300:Nano-Pb0.8) ذو كفاءة عالية لتوهين الاشعاع مقارنتا بالعينات الاخرى،مما يجعله مناسبًا للاستخدام في تطبيقات الدروع الواقية لحماية العاملين في المجالات الطبية والصناعية.

This study includes the preparation of a rubbery-polymeric batches that is mainly used in the production of a protective suit for radiation shielding. Silicone rubber (SiR) was chosen as a basic material in the work with polyurethane (PU) in different weight ratios of(100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 20:80, and 0:100) pphrWith hardeners a ratio 1:1 The mechanical properties such as tensile strength, elongation, hardness, and modulus of elasticity were examined of the (SiR:PU) rubber blend. Hardness was measured using stand ASTM-D1415 (Shore A), and tensile testing was done used stand ASTM-D 412-88 (T10-Tensometer). Sample (SiR80:PU20) was the most suitable for mechanical properties. The microlead powder was added to (SiR80:PU20) rubber blend as a reinforcement material in different loading ratios of (0, 20, 40, 60, 80, 100, 150, 200, 250, and 300) pphr for each (SiR80:PU20) rubber blend. Infrared spectrometry (FTIR) was performed on the rubber blends, as was scanning electron microscopy (SEM), where the lead was equally distributed on the SiR:PU/micro-Pb composites. Then the mechanical properties represent of hardness, tensile strength, elongation, and modulus of elasticitywere examined. The samples were presented to examine the properties of the radiation by using a Geiger counter using two radiation elements (Cs137) and Co60. The sample SiR80:PU20/micro-Pb300 was selected as the most suitable. Rubber composites (SiR80:PU20/micro-Pb300) were cast using a casting method, and then nano-lead material was used as a support material at several weight ratios of (0, 0.2, 0.4, 0.6, and 0.8) pphr. The samples were characterized by FTIR and SEM. The samples were also examined for mechanical properties and radiation properties by using a Geiger counter using two radiation elements (Cs137) and (Co60). According to the results of linear absorption coefficient (μ), mass absorption coefficient (μm), and half thickness (X1/2), the loading ratio of nano and micro lead powder in hexane increases the linear and mass absorption coefficients and decreases the half thickness. This holds for all radioactive sources. The nanocomposite of(SiR80:PU20/micro-Pb300:nano-Pb0.8)was demonstrated high radiation attenuation efficiencycompared to other samples, which makes it suitable for use in shieldingapplications as an armored suit to protect medical and industrial fields.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب