Abstract:
در این تحقیق بررسی عملکرد بتنهای مقاوم در محدوده شهرداری شیراز در برابر رادیواکتیو بررسی قرار میگیرد. بتن پرتوگیر یک نوع از بتن سیمان پرتلند میباشد که بسیاری از ویژگیهای فیزیکی حفاظ ایدئال تابش را در برمیگیرد. این بتن یک ماده چند فازی است که از ذرات سنگدانههای موجود در ماتریس خمیر سیمان پرتلند تشکیل میشود. اشعه گاما توسط سنگدانههای دارای چگالی بالا جذب میشود و نوترونها توسط اتمهای هیدروژن موجود در خمیر سیمان تضعیف میگردند. حفاظ بتنی در معرض دو منبع گرما قرار میگیرد: گرمای انتقالی از قطعات داغ سیستم راکتور و حرارت داخلی ناشی از تضعیف نوترونها و اشعه گاما. انرژی خاص از کند شدن نوترونهای سریع و اشعه گاما که از هسته راکتور وارد حفاظ میشود در آنجا ذخیره شده و بهصورت گرما آزاد میشود. مقدار کل حرارت تولید شده قابل توجه است. این حرارت احتمالا اثرات مخربی بر روی خواص فیزیکی، مکانیکی، و هستهای بتن به همراه دارد. اگرچه عملکرد انواع مختلف بتن تحت تابش اشعه متفاوت است، اگر در معرض حرارت نسبتا زیاد گرم قرار گیرند همه آنها آب تبلور را از دست داده و تا حدودی ضعیفتر شده و در مقابل تضعیف نوترون تاثیر کمتری خواهند داشت. در مورد اثرات درجه حرارت بالا بر روی بتن پرتوگیر اطلاعاتی هر چند محدود وجود دارد. در زیر خلاصهای از اثر قرارگیری در معرض دمای بالا بر خواص و اثر حفاظ ارائه میشود. اثربخشی بتن بهعنوان یک حفاظ ممکن است تحت شرایط (درجه حرارت بالا) هنگامیکه خشک شدن باعث کاهش مقدار هیدروژن میشود و یا ترکخوردگی رخ میدهد کمتر شود. نتایج نشان میدهد که چگونه افزایش دما باعث کاهش مقدار آب بتن میشود که بهنوبه خود به افزایش تراکم شار نوترون انتقالی از طریق بتنی با ضخامت مفروض منجر میشود.
Machine summary:
[2] بر اساس تحقیقات دیگری، ویژگیهای بتن معمولی و بتن سنگین ساخته شده از مصالح باریتی، زمانی که این مصالح بهصورت کامل جایگزین مصالح معمولی میشوند و همچنین تأثیر استفاده از مصالح پرکننده باریتی در مقادیر مختلف بر روی ویژگیهای هر دو نوع بتن معمولی و باریتی مورد بررسی قرار گرفته است.
در حال حاضر استفاده از بتن سنگین نه تنها بهعنوان یک ماده محافظ در برابر رادیواکتیو شناخته میشود، بلکه برای حمل و نقل و ذخیره سازی زباله های رادیواکتیو نیز مورد استفاده است.
بهعنوان مثال برای داده هایی مانند واحدهای جرم، این مصالح پر هزینه هستند، بنابراین صریحا، نیاز به توسعه بتن سنگین با استفاده از مواد دیگر است.
مطالعات متعددی برای بررسی امکان دستیابی به بتن با چگالی بالا با ضخامت کم وجود دارد اما تجزیه و تحلیل ها، افزایش ضریب میرایی و اثر متفاوت نسبت اختلاط سنگدانه ها را نشان داده است.
یکی از مناطقی که در آن بتن نیمه سنگین مورد استفاده قرار میگیرد نیروگاه های هستهای است که هدف از استفاده آن، کاهش میزان تابش دریافت شده توسط اپراتور نیروگاه میباشد.
با توجه به هزینه و چگالی بالا این بتن که اغلب مورد استفاده قرار نمیگیرد، در مقیاس بزرگ بهعنوان ماده ای محافظ در برابر پرتو شناخته شده است.
Standard Test Method for Slump of Hydraulic Cement Concrete ASTM International, West Conshohocken, PA.
Determination and calculation ofgamma and neutron shielding characteristics of concretes containing differenthematite proportions, Ann. Nucl.