ساخت بتن ویژه با قابلیت های مهندسی هسته ای

امروزه استفاده از تکنولوژی هسته ای در زمینه های گوناگون نیروگاهی، صنعتی، کشاورزی و پزشکی هر روز گسترش بیشتری پیدا می کند.به همین جهت حفاظت در برابر تابش های هسته ای یکی از ازمهمترین مسائل درکاربرد فن آوری هسته ای می باشد. جهت حفاظت در برابر تابش های هسته ای ممکن است از مواد گوناگونی نظیر سرب، آهن، گرافیت، آب، پلی اتیلن و یا بتن استفاده شود. در بین این مواد، بتن ویژه یکی از مناسب ترین و پرکاربرد ترین مصالح برای ساخت حفاظ تابش های هسته ای نوترون و گاما می باشد، زیرا علاوه بر دارا بودن خواص سازه ای مناسب، انتخاب های متنوعی در استفاده از مواد برای ساخت آن وجود دارد که منجر به ساخت بتن هایی با چگالی های مختلف و با ترکیبات متفاوت می شود.
سهولت در ساخت، هزینه کم جهت ساخت و تعمیر و نگهداری، از دیگر مزایای بتن است.

در تاسیسات ثابت و بزرگ هسته ای از قبیل نیروگاه ها، مراکز پزشکی هسته ای و شتاب دهنده های ذرات از بتن برای حفاظت در برابر تابش های هسته ای استفاده می شود .همچنین بتن در مقایسه با حفاظ های مرسوم دیگر همچون سرب و فولاد ارزان ترمی باشد.

بتن ویژه با قابلیت های مهندسی هسته ای

بتن ویژه با قابلیت های مهندسی هسته ای

بتن های هسته ای که به کشور وارد می شود دارای چگالی ۳۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب و مقاومت آن ۳۵۰ تا ۴۰۰ کیلو گرم بر سانتی متر مربع می باشند و قیمت آن نیز ۳۰ برابر بتن معمولی می باشد.

اما این بار بتن ویژه ای با قابلیت های مهندسی هسته ای توسط دو دانشجوی بخش مهندسی هسته ای دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز برای نخستین بار در کشور ساخته شده است. ساخت این نوع بتن باهدف بهینه‌سازی حفاظ گذاری بخش‌های رادیوتراپی،شتاب‌دهنده (دارای کاربرد پزشکی)، راکتورهای هسته‌ای، صورت گرفته است. توانایی تضعیف اشعه گاما و ایکس با چگالی بتنی نسبت مستقیم دارد و این به دلیل افزایش احتمال برخورد پرتوها با مولکول‌های ساختار بتن است. در این راستا جهت افزایش چگالی بتن به ساختار پایه بتن که شامل آب، سیمان ریزدانه و درشت دانه است موادی افزوده شده که بتوانند حفاظت پرتوی بسیار بالایی داشته باشند. این بتن های سنگین از کانی‌های گالنا (محتوی سرب) و کلمانیت، داتولیت و اولکسیت (محتوی بور و جاذب نوترون) که در بسیاری از نقاط ایران به وفور یافت و استفاده می‌شوند، ساخته شده‌اند.

بتن سنگین گالنا (نمونه راست) در مقایسه با بتن معمولی

بتن سنگین گالنا (نمونه راست) در مقایسه با بتن معمولی

ویژگی بتن ویژه با قابلیت های مهندسی هسته ای :

  • برای ساخت این بتن، از یک کانی سرب به نام گالنا(PBS) استفاده می شود و از جایی که ایران چهارمین صادر کننده سرب در جهان می باشد،ساخت این بتن به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر می باشد.
  • چگالی این بتن ۴۶۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد، این در حالی است که بالاترین چگالی بتن های موجود ۳۸۰۰ الی ۴۲۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد.بنابرین چگالی بالای این بتن این امکان را می دهد تا بدون افزایش ضخامت دیوار ها،حفاظت لازم در برابر پرتو ها فراهم شود.
  • مقاومت این بتن حداقل بین ۸۰۰ الی ۱۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد.
  • قیمت این بتن نسبت به بتن معمولی دو برابر می باشد.
  • بتن با قابلیت های مهندسی هسته ای تولید شده در کشور، قابلیت جذب تقریبا دو برابر اشعه گاما در مقایسه با بتن های ویژه دارد.

کاربرد بتن ویژه با قابلیت های مهندسی هسته ای

ازاین بتن در بخش های رادیو تراپی استفاده می شود. همچنین با اعمال تغییرات جزئی نیز می توان در راکتورهای هسته ای به عنوان حفاظ بیولوژیک و یا برای ایجاد حفاظ در برابر پسماندهای رادیواکتیو استفاده کرد.

بتن با قابلیت های مهندسی هسته ای

بتن با قابلیت های مهندسی هسته ای

 

در زیر تعدادی از مقالات، درباره انواع بتن که ممکن است برای شما جالب باشد، را به شما پیشنهاد می کنیم:

فوم بتن

نانو سیمان

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *