طراحی و ساخت حفاظ نوترونی با بتن خودتراکم

امروزه با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از فن آوری هسته ای در زمینه های مختلف صنعتی، پزشکی و تحقیقاتی رو به افزایش است. حفاظ پرتو رادیو اکتیو، یک مانع فیزیکی است که بین یک چشمه یونیزاسیون رادیو اکتیو و شی یا هدف مورد حفاظت، قرار داده می شود تا میزان تابش پرتو را در محل مورد حفاظت به مقدار مطلوب کاهش دهد. خصوصیات هسته ای یا تضعیف کنندگی حفاظ ها، به مواد و عناصر تشکیل دهنده آنها مربوط می شود. با این حال فاکتورهای دیگری از خواص مکانیکی و اقتصادی وجود دارد، که باید در انتخاب مواد برای استفاده درحفاظ مورد توجه قرار گیرد. هدف از این تحقیق، طراحی حفاظ نوترونی با بتن خود تراکم جهت ساخت سازه های هسته ای می باشد. برای این منظور، بتن خود تراکم، با طرح اختلاط مورد نظر با نسبت آب به سیمان 38/0 طراحی گردید. مقاومت فشاری نمونه های ساخته شده با افزودن نانو سیلیس، الیاف پلی پروپیلن و نانو کاربید بور اندازه گیری شد. همچنین آزمایشات بتن تازه، جهت بررسی توانایی پرکنندگی، عبور و قابلیت جریان بتن خود تراکم، صورت گرفته و نتایج به دست آمده از آزمایش اسلامپ، حلقه j، قیف v، جعبه l و جعبه u شکل نشان دهنده توانایی پرکنندگی بالا و عبور بتن از بین مقاطع بسیار پیچیده می باشد. آزمایش تضعیف نوترون ها در آزمایشگاه صورت گرفته و برای افزایش دقت در اندازه گیری های نوترون با کد mcnp نیز، نمونه های ساخته شده، در کامپیوتر مدل شده اند. با افزودن12% نانو سیلیس مشاهد شد که مقاومت فشاری نمونه ها به میزان 11% افزایش داشته است. بیشترین میزان تضعیف نوترون ها برای نمونه های ساخته شده در بازه نوترون های حرارتی قرار گرفته است. بتن حاوی بور 6/0 % نسبت به بتن معمولی و شاهد به ترتیب 6 و 4 درصد تضعیف بیشتری را نشان دادند.