Investigation of Radiation-Protective Properties of Polymer Composites with Bismuth Oxide to Gamma Radiation

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The paper presents the results of studies of the effect of gamma radiation on polymer composites based on epoxy resin and bismuth oxide. The microstructure of the surface, physical and mechanical characteristics were studied and experimental studies of the effects of gamma quanta on synthesized composites were carried out. It was found that the filler is evenly distributed over the entire surface of the composite during synthesis. With an increase in the content of bismuth oxide in the material from 0 to 60 wt. % in increments of 20 wt. % flexural strength increases by 3.4–36.9%; at the same time, the tensile strength decreases slightly (for 20, 40 and 60 wt. % additives by 15.0, 13.3 and 9.1%) compared to the additive-free sample. As a result of the study of the obtained composites for resistance to gamma radiation, it should be concluded that the composite containing 60 wt. % of bismuth oxide has the best radiation protection characteristics. The values of the linear and mass attenuation coefficients, as well as the half attenuation layer at a gamma-ray energy of 0.662 MeV for this material were 0.096 cm–1, 0.075 cm2/g, and 7.220 cm, respectively.

Sobre autores

N. Cherkashina

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Belgorod, Russia

V. Pavlenko

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Belgorod, Russia

L. Denisova

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Belgorod, Russia

A. Ruchiy

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Email: artiem.ruchii.99@mail.ru
Belgorod, Russia

D. Romanyuk

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Belgorod, Russia

A. Noskov

Moscow Technical University of Communications and Informatics (MTUCI); National University of Science and Technology “MISIS”

Moscow, Russia; Moscow, Russia

R. Barinov

Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

Belgorod, Russia

Bibliografia

  1. Хрипунков А.П., Середин Б.А., Костюков А.С., Астахов Н.В., Мякинин С.П. анализ воздействия электромагнитного поля и его излучения на организм человека. // Труды Международного симпозиума “Надежность и качество”. 2021. Т. 1. C. 285. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47569881.
  2. Очкина Н.А., Ярыгина Д.А., Павлов П.В. // Образование и наука в современном мире. Инновации. 2024. № 4. Вып. 53. C. 98. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=71294449.
  3. Rysin A., Boykachev V., Nikiforov I. // Sciences of Europe. 2020. № 47. P. 7. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42368122.
  4. Rhaif M., Fnkhyr N., A’arebe D., Oda N., Ali F. // European Journal of Medical Genetics and Clinical Biology. 2024. V. one. P. 283. https://www.doi.org/10.61796/jmgcb.v1i8.858
  5. Roshchupkin S., Dubov A., Starodub S. // Physica Scripta. 2022. V. 97. № 10. P. 105302. https://www.doi.org/10.1088/1402-4896/ac8cbe
  6. Окунева Э., Свешникова Л., Астапов И., Безъязыков П., Блинов А., Бородин А., Бонвеч Е., Буднев Н., Булан А., Бусыгин П., Вайдянатан А., Волков Н., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А., Гресь Е., Гресь О., Гресь Т., Гришин О., Гармаш А., Гребенюк В., Гринюк А., Дячок А., Журов Д., Загородников А., Иванова А., Иванова А., Илюшин М., Калмыков Н., Киндин В., Кирюхин В., Кокоулин Р., Колосов Н., Компаниец К., Коростелева Е., Кожин В., Кравченко Е., Крюков А., Кузьмичев Л., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б., Лубсандоржиев Н., Малахов С., Миргазов Р., Монхоев Р., Осипова Е., Пахоруков А., Пан А., Панов А., Паньков Л., Петрухин А., Подгрудков Д., Поддубный И., Попова Е., Постников Е., Просин В., Птускин В., Пушнин А., Разумов А., Райкин Р., Рубцов Г., Рябов Е., Самолига В., Сатышев И., Силаев А., Силаев (мл.) А., Сидоренков А., Скурихин А., Соколов А., Таболенко В., Танаев А., Терновой М., Ткачев Л., Ушаков Н., Чернов Д., Яшин И. // Ядерная физика. 2024. Т. 87. № 3. C. 162. https://www.doi.org/10.31857/S0044002724030051
  7. Vasilyev G. // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 2103. P. 012010. https://www.doi.org/10.1088/1742-6596/2103/1/012010
  8. Zhang S., Lu Y., Song J., Guan J., Dai Y., Cao W., Xu H. // Angewandte Chemie International Edition. 2024. P. e202415811. https://www.doi.org/10.1002/anie.202415811
  9. Myagmarjav O., Jargalbat B., Oidovsambuu O., Otgonmunkh T., Gonchigdorj K., Suren D., Otgonbaatar K., Unenbat U., Vanchinbazar E., Ankhbayar Z., Munkhbat S. // Int. J. Math. Phys. 2024. V. 15. № 2. P. 42. https://www.doi.org/10.26577/ijmph.2024v15i2b5
  10. Mirzayev M.N., Mustafayev E.D., Mustafayev I.I., Mirzayeva D.M., Thabethe T.T., Teymurov E.S., Huseynov N.A., Samadov S.F. // Radiation Phys. Chem. 2024. V. 224. P. 112008. https://www.doi.org/10.1016/j.radphyschem.2024.112008
  11. Урусова Б.И., Урусова М.Х. Некоторые проблемы гамма — астрономии. // актуальные проблемы физики и астрономии: материалы межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 60-летию полета в космос Ю.а. Гагарина. 2021. C. 11. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47349517.
  12. Саванов И.С., Петков В.Б., Бескин Г.М., Вольвач А.Е., Вольвач Л.Н., Дзапарова И.М., Джаппуев Д.Д., Кочкаров М.М., Куреня А.Н., Михайлова О.И., Нароенков С.А., Наливкин М.А., Новосельцев Ю.Ф., Новосельцева Р.В., Романенко В.С., Сергеев А.В., Шляпников А.А., Унатлоков И.М., Янин А.Ф., Бирюков А.В., Бондарь С.Ф., Иванов Е.А., Карпов С.В., Каткова Е.В., Орехова Н.В., Перков А.В., Сасюк В.В. // Научные труды Института астрономии раН. 2020. Т. 5. № 5. C. 246. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44280546.
  13. Минаев Ю.Л., Супильников А.А., Зарубина Е.Г., Истратов П.А. // Вестник медицинского института “рЕаВИЗ”. реабилитация, Врач и Здоровье. 2023. Т. 13. № 1. C. 64. https://www.doi.org/10.20340/vmi-rvz.2023.1.CLIN.7
  14. Нурмадиева Г.Т., Жетписбаев Б.А., Кыдырмолдина А.Ш., Рахыжанова С.О., Сайдахметова А.С., Токешева Г.М. // Фармация казахстана. 2022. № 2 (241). C. 89. https://www.doi.org/10.53511/pharmkaz.2022.61.96.013
  15. Котб О.М., Брожик Д.С., Вербенко В.Н., Гулевич Е.П., Ежов В.Ф., Карлин Д.Л., Пак Ф.А., Пастон С.В., Поляничко А.М., Халиков А.И., Чихиржина Е.В. // Биофизика. 2021. Т. 66. № 2. C. 240. https://www.doi.org/10.31857/S0006302921020046
  16. Федотова А.С., Турицына Е.Г. // Вестник рГаТУ. 2023. Т. 15. № 4. С. 77. https://www.doi.org/10.36508/RSATU.2023.85.53.011
  17. Федотова А.С., Турицына Е.Г. // Вестник рГаТУ. 2024. Т. 16. № 2. С. 90. https://www.doi.org/10.36508/RSATU.2024.46.75.012
  18. Farukh M., Alam M., Chowdhury H. // IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science. 2024. V. 17. № 11. P. 67. https://www.doi.org/10.9790/2380-1711016776
  19. Ястребинский Р.Н., Бондаренко Г.Г., Карнаухов А.А., Ястребинская (Карнаухова) А.В., Денисова (Трунова) Л.В. // Перспективные Материалы. 2022. № 6. C. 25. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48973577
  20. Gupta S., Sharma D., Bansal R., Gupta B., Khullar S., Gupta S. // Journal of Pierre Fauchard Academy (India Section). 2024. V. 38. № 3–4. P. 35. https://www.doi.org/10.18311/jpfa/2024/45387
  21. Lenka P., Patra A.C., Thakur V., Soni N., Jha S., Kulkarni M. // MAPAN. 2024. V. 39. P. 105. https://www.doi.org/10.1007/s12647-023-00705-2
  22. Роткович А.А., Бондарук А.А., Герман С.А., Зубарь (Ширяева) Т.И., Труханов А.В., Дашкевич Е.С., Тишкевич (Чушкова) Д.И. Легкие композиционные материалы на основе системы полиэтилен-w для защиты от гамма-излучения. // Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка: Материалы 16-й Международной научно-технической конференции. 2024. C. 154. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=68510078.
  23. Filak K., Fornalski K., Bonczyk M., Jakubowska A., Kempny K., Wołoszczuk K., Filipczak K., Żerańska K., Zdrojek M. // Sci. Rep. 2024. V. 14. P. 18998. https://www.doi.org/10.1038/s41598-024-69628-5
  24. Павленко В.И., Носков А.В., Сидельников Р.В., Шуршаков В.А., Кашибадзе В.В., Ручий А.Ю. // Физика твердого тела. 2024. Т. 66. № 1. C. 131. https://www.doi.org/10.61011/FTT.2024.01.56949.193
  25. Asemi N., Aldawood S., Alsalhi M., Kassim H., Al-Qaili A., Aziz A. // J. Radiation Res. Appl. Sci. 2024. V. 17. № 4. P. 101143. https://www.doi.org/10.1016/j.jrras.2024.101143
  26. Роткович А.А., Тишкевич (Чушкова) Д.И., Герман С.А., Бондарук А.А., Леончик С.В., Дашкевич Е.С., Федосюк В.М., Труханов А.В. // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2023. Т. 21. № 6. C. 5. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=59075175.
  27. Павленко В.И., Сидельников Р.В., Кашибадзе В.В., Романюк Д.С., Ручий А.Ю., Домарев С.Н. // Журнал технической физики. 2024. Т. 94. № 5. C. 762. https://www.doi.org/10.61011/JTF.2024.05.57815.30-24
  28. Tishkevich D., German S., Zhaludkevich А., Vershinina T., Rotkovich A., Bondaruk A., Leonchik S., Urbanovich V., Dashkevich E., Trukhanov A. // Proc. National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series. 2023. V. 68. № 3. P. 183. https://www.doi.org/10.29235/1561-8358-2023-68-3-183-195
  29. Powder Diffraction File — 2 (2003) ICDD, USA. https://www.icdd.com. Cited 15 January 2025.
  30. композиты полимерные. Метод испытания на изгиб плоских образцов: ГОСТ р 56810-2015. Дата введения 01.01.2017.
  31. Пластмассы. Метод испытания на растяжение: ГОСТ 11262-2017 (ISO 527-2:2012). Дата введения 01.10.2018.
  32. Металлы и сплавы. Измерение твердости по Виккерсу. Часть 1. Метод измерения: ГОСТ р ИСО 6507-1-2007. Дата введения 01.08.2008.
  33. АО “РИТВЕрЦ”, россия. https://ritverc.com/ru. Дата обращения: 15.01.2025.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).