Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Long-term behavior of normal weight concrete containing hybrid nanoparticles subjected to gamma radiation

Al-Tersawy Sherif H., El-Sadany Rasha A., Sallam H. E. M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 1

153--170

EN

Since a lot of medical facilities are made from normal weight concrete (NWC), it became an important task to improve the radiation shielding properties of such concrete in a confrontation to radiation with special emphasis on gamma radiation type. Therefore, an experimental program was conducted to investigate the effect of nanoparticles addition on gamma radiation shielding, physical properties, and mechanical properties of NWC. Nano silica (NS), nano hematite (NH), nano titania (NT), and their hybridization were added to NWC with four different percentages of 0.5, 0.75, 1.0, and 2.0% from the cement weight. A total of sixteen concrete mixes with nanoparticles in addition to a control mix were made. The long-term effects of gamma radiation on samples representing all concrete mixes were studied to find out the consequence of exposure to gamma rays over long periods (250 and 500 days) on their mechanical properties. The experimental results showed that the single addition of each of NS, NH, or NT particles and their combination up to 2.0% improved the physical properties, compressive strength, and attenuation coefficient of NWC. The results of the hybrid nano addition showed that the synergistic phenomenon occurred in some cases. Furthermore, the scanning electron microscopy technique (SEM) was used to prove the enhancement in the microstructure of NWC as a result of the addition of NS, NH, NT, and their combination.

2

Attenuation parameters of polyvinyl alcohol-tungsten oxide composites at the photon energies 5.895, 6.490, 59.54 and 662 keV

Muthamma M. V., Bubbly S. Gudennavar, Gudennavar Shivappa B.

Polish Journal of Medical Physics and Engineering

|

2020

|

Vol. 26, Iss. 2

77--85

EN

The growing demand for lightweight, non-toxic and effective X- and γ-ray shielding materials in various fields has led to the exploration of various polymer composites for shielding applications. In this study, tungsten filled polyvinyl alcohol (PVA) composites of varying WO3 concentrations (0 - 50 wt%) were prepared by solution cast technique. The structural, morphological, and thermal properties of the prepared composite films were studied using X-ray diffraction technique (XRD), Scanning electron microscopy (SEM) and Thermogravimetric analysis (TGA). The AC conductivity studies showed the low conductivity property of the composites. The X-ray (5.895 and 6.490 keV) and γ-ray (59.54 and 662 keV) attenuation studies performed using CdTe and NaI(Tl) detector spectrometers revealed a noticeable increase in shielding efficiency with increase in filler wt%. The effective atomic number (Zeff) calculated by the direct method agreed with the values obtained using Auto-Zeff software. The % heaviness showed that tungsten filled polyvinyl alcohol composites are lighter than traditional shielding materials.

3

Photon attenuation properties of concretes containing magnetite and limonite ores

Gur A., Artig B., Cakir T.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2017

|

Vol. 53, iss. 1

184--191

EN

In this study, gamma shielding properties of concretes containing magnetite and limonite ores at different ratios (5%, 10%, 15%, 20%, and 30%) were investigated by using a 60Co (1.25 MeV) radioactive source which was built in Thratron 1000E™ device used for radiotherapy purposes. Then, the photon transmission values (I/I0) were measured by 0.6 cm3, farmer type, PTW™ ion chamber. The dose readings (I0 and I), made by PTW™ Unidose Electrometer, were used to calculate the linear attenuation coefficient (, cm-1), the mean free path (, cm), and the mass attenuation coefficient (, cm2/g) by the Lambert equations, and the results were compared with the calculations obtained using the WinXCom computer program. The findings from this study revealed that the concretes containing magnetite and limonite ores were more effective than the ordinary concrete in the attenuation of gamma rays. It was determined that the values of the mean free path decreased with the increasing concentrations of magnetite and limonite ores while the linear attenuation coefficients for 10 concrete blocks increased with the increasing magnetite and limonite ore concentrations. A comparison of the theoretical values obtained from the WinXCom computer program and the experimental results revealed a good level of conformity.

4

Baryt : charakterystyka i zastosowanie w rentgenodiagnostyce

Pasieka E., Lewandowski J.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2016

|

Vol. 5, nr 2

71--74

PL

Baryt to minerał z grupy siarczanów, występujący w żyłach kruszcowych. Stosowany jest głównie w przemyśle wydobywczym do obciążania płuczek wiertniczych. W medycynie znany jest jako środek kontrastujący używany podczas badań przewodu pokarmowego. Bardzo dobra tolerancja i pochłanianie promieniowania rentgenowskiego są podstawowymi cechami warunkującymi wartość barytu w diagnostyce obrazowej. Pochłanianie promieniowania jest także warunkiem stosowania barytu w połączeniu z betonem do konstrukcji osłon stałych. W artykule przedstawiono główne cechy siarczanu baru znajdującego zastosowanie w diagnostyce medycznej.

EN

Barite is naturally occurring barium sulfate and is the predominant barium mineral used for industrial purposes. In medicine known as a contrast agent used during testing of the gastrointestinal tract. It is characterized by two important features: a very good tolerance and absorption of X-rays. It allows for application of barite in a concrete, that finds application in building shielding. The aim of the study is to present the information about barium sulfate in medical diagnostics.

5

Ocena efektywności nowej generacji betonów osłonowych przed promieniowaniem jonizującym w oparciu o pomiary we wzorcowych polach promieniowania

Piotrowski T., Gryziński M. A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

141--148

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów właściwości osłonowych przed promieniowaniem jonizującym (gamma i neutronowym) betonów zwykłych i ciężkich, które poddano dodatkowej modyfikacji materiałowej przy użyciu wyselekcjonowanych dodatków. Pomiary wykonywano we wzorcowych polach promieniowania gamma (źródło Cs-137 i Co60) oraz promieniowania neutronowego (źródło Pu-Be). Na podstawie wyznaczonych wartości grubości HVL i TVL potwierdzono skuteczność betonów ciężkich jako osłon przed promieniowaniem gamma oraz dokonano oceny modyfikacji materiałowych w celu poprawy osłonności. Efektywnymi dodatkami zarówno wobec promieniowania gamma jak i neutronowego okazał się zarówno tlenek gadolinu jak i dyspersja polimerowa.

EN

The article presents the results of measurements of the properties of shielding against ionizing radiation (gamma and neutron) of ordinary and heavy-weight concrete, which were subjected to additional material modification with selected additives. Measurements were performed in the standard gamma radiation (source of Cs-137 and Co60) and neutron radiation (source Pu-Be) fields. Based on the determined values of HVL and TVL, the efficiency against gamma radiation of heavy-weight concrete was confirmed, and material modifications in order to improve neutron shielding was evaluated. Effective additions to both for the gamma and neutron radiation was gadolinium oxide and polymer dispersion as well.

6

Cracking due to restraint stresses in early-age radiation shielding wall

Knoppik-Wróbel A.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2014

|

Vol. 7, no. 3

49--61

EN

Cracking in early-age concrete walls develops mainly due to thermal restraint stresses. These cracks are of great concern in the structures where strict tightness requirements are defined such as the walls of radiation shielding containments. The paper aims at defining major phenomena responsible for early-age cracking and discusses the main factors which influence these phenomena. Structural behaviour of early-age walls is presented on the example of a radiation shielding wall in which severe early-age cracking was observed. The currently used methods for structural analysis of early-age walls are referred to and discussed. It is shown that the analysis of such structures can be performed with simple approaches suitable for manual calculations if the behaviour of the analysed structure is understood. The cracking risk in walls depends mostly on the temperature change during cooling, thermal gradient at the thickness of the wall and the degree of restraint. The degree of restraint should be limited by construction of the wall in short segments; as the degree of restraint is a known value, the design, execution and curing of the wall should concentrate on limitation of the temperature change to a calculated value. In the important structures the temperature development should be continuously measured and its unexpected changes should be instantaneously accommodated.

PL

Wczesne rysy termiczno-skurczowe w ścianach betonowych powstają głównie w efekcie termicznych naprężeń wymuszonych. Rysy te są poważnym problemem w konstrukcjach, dla których określone są rygorystyczne wymagania szczelności, takich jak ściany obudów ochrony radiologicznej. Celem artykułu jest zdefiniowanie głównych zjawisk odpowiedzialnych za powstawanie tych rys oraz omówienie głownych czynników mających wpływ na te zjawiska. Zachowanie ścian wykonanych z młodego betonu zostało przedstawione na przykładzie obudowy ochrony radiologicznej, w której we wczesnym wieku zaobserwowano poważne rysy. Przywołano oraz omówiono obecnie stosowane metody analizy zachowania ścian betonowych we wczesnych fazach dojrzewania betony. Wykazano, zrozumienie zachowania tych konstrukcji pozwala na ich analiza przy użyciu prostych, manualnych metod obliczeniowych. Ryzyko zarysowania ścian zależy głównie od spadku temperatury podczas chłodzenia, gradientu temperatury na grubości ściany oraz stopnia skrępowania. Stopień skrępowania należy ograniczać poprzez realizację ściany w postaci krótkich segmentów; jako że stopień skrępowania jest wartością znaną, projektowanie, wykonawstwo oraz pielęgnacja ściany podczas jej dojrzewania powinny koncentrować się na ograniczeniu temperatury do wyznaczonej wartości. W odpowiedzialnych konstrukcjach temperatura powinna być mierzona w sposób ciągły, a jej niezamierzone zmiany powinny być natychmiastowo korygowane.