ارائه نتايج تجربي حفاظ‌هاي نوتروني نانوكامپوزيتي به منظور جايگزيني با حفاظ‌هاي نوتروني كانتينرهاي حمل سوخت مصرف شده نوع TUK-13 نيروگاه اتمي بوشهر

Present of experimental results of neutron shield nanocomposites so as to replace with neutron shields of Spent Fuel Casks (TUK-13 ) of BNPP-1

در اين تحقيق به بررسي نتايج تجربي و عملكرد حفاظ‌هاي جامد نانوكامپوزيتي سه جزئي، بر پايه پليمر و حاوي نانوذرات سيليكات لايه‌اي و كاربيد بور به عنوان يك جايگزين مناسب براي حفاظ‌هاي نوتروني مايع كانتينرهاي حمل مجتمع‌هاي سوخت مصرف شده نيروگاه اتمي بوشهر، TUK-13، پرداخته شده است. مطالعات شكل شناسي اين نانوكامپوزيت¬ها با استفاده از آزمون‌هاي پراش پرتوي ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج اين آناليزها نشان مي‌دهند كه نانوذرات Closite30B و ذرات كاربيد بور به صورت همگن در ماتريس پليمري پخش شده‌اند. خواص جذب نوترون‌هاي حرارتي نانوكامپوزيت‌هاي حاوي 3 درصد وزني نانوذرات سيليكات لايه‌اي و 10 درصد وزني كاربيد بور، به‌وسيله چشمه نوتروني نقطه‌اي Am-Be مورد آزمايش قرار گرفته‌اند. آزمايشات تضعيف صورت گرفته از نانوكامپوزيت¬هاي حاوي 10 درصد وزني كاربيد بور نشان مي‌دهد كه ضخامت 6 ميلي‌متري از آن توانسته است، بيشتر از 76 درصد نوترون‌هاي حرارتي را جذب‌ نمايد.

In this research, the experimental results and the performance of polymer based nanocomposites containing silicate nanoparticles and boron carbide as a suitable substitute for liquid neutron shields of spent fuel transportation cask at Bushehr Nuclear Power Plant, TUK-13, have been investigated. The morphology of nanocomposites has been studied by using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results of these analyze show that Closite30B nanoparticles and boron carbide particles are homogeneously distribution within the polymer matrix. The thermal neutrons attenuation properties of nanocomposites containing 3 wt.% of silicate nanoparticles and 10 wt.% boron carbide have been tested by the Am-Be point neutron source. The test results show that a thickness of 6 mm could absorb more than 76% of thermal neutrons.