Badanie osłonności radiacyjnej betonów specjalnych

• Autorzy: Burakowska A. , Maciak M. , Murawski Ł. , Domański S. , Gryziński M. A.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.10

Warianty tytułu

EN

Radiation shielding examination of special concretes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości osłonnych betonów eksperymentalnych przed promieniowaniem gamma, z wykorzystaniem zamkniętego źródła promieniotwórczego 137Cs. Do analiz sporządzono i opisano specjalne stanowisko badawcze o określonej geometrii. Do badań wykorzystano odpowiednio przygotowane próbki betonów ciężkich o zróżnicowanym składzie. W ramach prac przebadano piętnaście rodzajów betonów różniących się przede wszystkim zawartością kruszyw oraz gęstością objętościową. Na podstawie uzyskanych danych pomiarowych, dla poszczególnych prób betonów, otrzymano wartości grubości kolejnych warstw połówkowych (HVL) i dziesięciochłonnych (TVL). Z przeprowadzonych analiz wynika, iż najlepsze parametry osłonne w polu promieniowania gamma dla izotopu 137Cs mają betony, z których kruszywem magnetytowym oraz barytowym. Betony te miały bardzo wysoką gęstość - powyżej 3300 kg/m3. Gorszymi parametrami charakteryzowały się natomiast mieszanki zawierające w składzie tylko kruszywa zwykłe (serpentynit lub amfibolit), a ich gęstość nie przekraczała 2450 kg/m3. Otrzymane wyniki badań, zgodnie z wcześniejszymi założeniami, wskazują, że wraz ze wzrostem gęstości materiału osłonowego warstwa HVL (odpowiednio TVL) zmniejsza się, co oznacza, że właściwości osłonowe materiału przed promieniowaniem gamma ulegają poprawie.

EN

This paper focuses on the study of shielding properties of experimental concrete against gamma radiation, using a sealed radioactive 137Cs source. For these analyzes a special measuring stand of specific geometry was prepared and described. The study used properly prepared heavy concrete samples of varying composition. Fifteen types of samples were tested with different concrete mixtures differing mainly in aggregates content and density. On the basis of the measurement data for different samples of concrete, the half-thickness layer (HVL) and tenth-thicknes layer (TVL) were obtained. Analyzes show that the best shielding parameters in the field of gamma radiation for the isotope 137Cs are concrete types, where magnetite and barite aggregates were used. These mixtures have a very high density – more than 3300 kg/m3. The mixtures containing only light aggregates (serpentine or amphibolite), with density below 2450 kg/m3 were characterized by worse shielding parameters. The results obtained in accordance with prior assumptions, indicate that with the increase of the density of shielding material the HVL (or TVL respectively) thickness is reduced, which means that the shielding properties of the material against gamma radiation are improved.

Słowa kluczowe

PL

promieniowanie gamma; osłona przed promieniowaniem; beton osłonowy; badanie doświadczalne; kruszywo ciężkie; kruszywo magnetytowe; kruszywo barytowe; właściwości osłonowe

EN

gamma radiation; radiation shield; shielding concrete; experimental test; heavyweight aggregate; magnetite aggregate; barite aggregate; shielding properties

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 1/I
• Strony: 87--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Burakowska A.

• Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Otwock

autor

Maciak M.

• Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Otwock

autor

Murawski Ł.

• Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Otwock

autor

Domański S.

• Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Otwock

autor

Gryziński M. A.

• Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Otwock

Bibliografia

• [1] Brandt A. M.: Beton jako materiał osłon w budownictwie związanym z energetyką jądrową. Cement Wapno Beton, Polski Cement, 2, 115 – 132, 2013.
• [2] Domański S., Gryziński M. A., Maciak M., Murawski Ł., Tulik P., Tymińska K.: Experimental investigation on radiation shielding of high performance concrete for nuclear and radiotherapy facilities, Pol. J. Med. Phys. Eng., Vol. 22, No2, 2016.
• [3] Golnik N., Wysocka A., Zielczyński M.: Skuteczność zbierania jonów w komorze jonizacyjnej wypełnionej dwutlenkiem węgla pod ciśnieniem do miliona paskali, Raport INR 1925/XIX, Instytut Badań Jądrowych Świerk, 1982.
• [4] Piasta J., Piasta W. G.: Rodzaje i znaczenie kruszywa w betonie, XVII Ogólnopolska Konferencja Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji. Ustroń 20-23 lutego 2002.
• [5] Trout E.D., Kelly J.P., Lucas A.C.: Determination of Half-Value Layer, Am. J. Roentgenology, 85, p.933, 1960.
• [6] Zielczyński, M., Golnik, N., Gryziński, M. A., Tulik, P.: The use of recombination chambers at radiation therapy facilities, Radiation Measurements. 45, 1472-1475, 2010.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.