به گزارش بی بدیل پرداز، محققان نشان دادند که نانوکامپوزیت ها جایگزین مناسبی برای سرب هستند و میتوان از آنها برای محافظت در مقابل اشعه استفاده نمود.
به گزارش بی بدیل پرداز به نقل از مهر، پتانسیل نانوکامپوزیت های مبتنی بر گرافن، بطور دقیق تر کامپوزیت های گرافن/آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) بعنوان سپرهای مؤثر در مقابل اشعه گاما و اشعه ایکس بررسی گردید. این پژوهش، قابلیت های محافظت آنها را در سطح مختلف انرژی تابش ارزیابی کرده و آنها را با مواد سنتی مانند سرب و تنگستن مقایسه می کند.
محافظ تابش برای حفاظت از افراد و تجهیزات در مقابل اشعه یونیزه کننده ضروری می باشد. مواد محافظ سنتی مانند: سرب مؤثر اما سنگین بوده و استفاده از آنها در کاربردهایی که به افزایش وزن حساس هستند با محدودیت هایی مواجه می باشد.
هنگامی که گرافن با پلیمرهایی مانند ABS ترکیب می شود، پتانسیل محافظت در مقابل تابش را داشته در حالیکه سبک وزن هستند.
مطالعات قبلی، اثربخشی گرافن در محافظت در مقابل امواج الکترومغناطیسی را نشان داده است، اما نقش آن در محافظت در مقابل اشعه یونیزه کننده مانند گاما و اشعه ایکس به صورت کامل مورد بررسی قرار نگرفته است. این مطالعه با هدف ارزیابی خصوصیات محافظت در مقابل تابش کامپوزیت های گرافن/ABS انجام شد.
اندازه گیری اشعه با استفاده از ژنراتور اشعه ایکس کالیبره شده (مدل HF ۳۲۰) و یک منبع رادیواکتیو CS-۱۳۷ انجام شد و فوتون های گاما را در انرژی ۱۲۲ کیلوولت، ۳۵۶ کیلوولت و ۶۶۲ کیلوولت منتشر نمود. مجموعه آزمایشی شامل یک ردیاب ژرمانیوم با خلوص بالا است که در فاصله ثابت از نمونه ها قرار گرفته است تا شرایط مداوم را حفظ کند. نمونه هایی از ضخامت های مختلف برای ارزیابی چگونگی تاثیر چگالی مواد بر اثربخشی محافظتی آماده شدند.
تجزیه و تحلیل آماری و عدم اطمینان هم به منظور ایجاد تغییرات در کارآمدی آشکارساز و فعالیت منبع انجام شد.
نتایج نشان داد که کارآمدی محافظت کامپوزیت های گرافن/ABS با انرژی اشعه مختلف، متفاوت می باشد. در محدوده انرژی خاص، این کامپوزیت ها از مواد محافظ سنتی بهتر عمل می کنند.
ضرایب میرایی جرم و خطی محاسبه شد و نشان داد که مواد مبتنی بر گرافن، میرایی برتری را در انرژی های خاص فوتون عرضه می دهند. این مطالعه همینطور بر اهمیت ضخامت کامپوزیت تاکید کرده است، در حالیکه نمونه های ضخیم تر به صورت کلی محافظت بالاتری دارند.
این مطالعه همینطور روش های مختلف آزمایشگاهی را با هم مقایسه و تصریح کرد که تغییرات در حساسیت آشکارساز و فعالیت منبع می تواند بر نتایج تأثیرگذار باشد. علیرغم این اختلافات، عملکرد کلی نانوکامپوزیت های گرافن سازگار بود و پتانسیل آنها را بعنوان مواد محافظ پرتوی زنده ثابت کرد.
این یافته ها به دانش رو به رشد در مورد مواد پیشرفته به منظور حفاظت از تابش می افزاید و نشان داده است که راهکارهای مبتنی بر گرافن می توانند نقش اساسی در حفاظت از اشعه داشته باشند.
منبع: bibadil.org