اندازه‌گيري ضريب تضعيف خطي كامپوزيت‌هاي تقويت‌شده با مواد نانو مورد استفاده در حفاظ سازي

Application of characteristic X-rays to measure linear attenuation coefficient of nano-composites used in shielding

استفاده از پرتوهاي اشعه ايكس در صنايع مختلف و به‌خصوص در كاربرد‌هاي پزشكي در حال افزايش است. در اين راستا طراحي مواد محافظ سبك و كارآمد بر پايه نانو كامپوزيت‌هاي پليمري و مطالعه دقيق تأثير افزودن نانو ذرات با اندازه‌هاي مختلف در پليمرها بر تضعيف اشعه ايكس ضروري به نظر مي‌رسد. در اين تحقيق نانو كامپوزيت‌هاي اپوكسي با درصدهاي مختلف نانو ذرات اكسيد مس (5 و 10 درصد وزني) توليدشده و تأثير پارامترهاي مختلف ازجمله انرژي پرتوهاي اشعه ايكس و ضخامت نمونه‌ها بر تضعيف اشعه ايكس موردمطالعه قرار گرفت. براي اين منظور نمونه‌هاي نانو كامپوزيتي در معرض اشعه ايكس مشخصه keV 25.27 و keV 28.49 ناشي از قلع قرارگرفته و ضريب تضعيف خطي نمونه‌ها با استفاده از طيف نگار نيمه‌هادي HPGe اندازه‌گيري شد. همچنين نحوه توزيع نانو ذرات درزمينه اپوكسي با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي موردبررسي قرار گرفت. نتايج آزمون اشعه ايكس نشان‌دهنده تفاوت قابل‌توجه توانايي اپوكسي در تضعيف اشعه ايكس با افزودن نانو ذرات مي‌باشد. همچنين تصاوير ميكروسكوپي توزيع مناسب نانو ذرات درزمينه اپوكسي حتي در درصدهاي بالا را نشان مي‌دهد.

sing of X-rays in different industries and especially in medical application is increasing. In this regard, designing of light and efficient protective material based on polymeric nanocomposites and precise study of the effect of adding nanoparticles with different sizes on the X-ray attenuation is necessary. In this study the epoxy nanocomposites with different percentages of copper oxide nanoparticles (5 &10wt%) are produced and the effect of various parameters such as X-rays energy and thickness of the samples on X-ray attenuation was studied. For this purpose, nanocomposite samples were exposed to characteristic X-rays of 25.27 keV and 28.43 keV caused by tin and the linear attenuation coefficient of samples were measured using HPGe semiconductor spectrometer. The distribution of nanoparticles in epoxy was examined using scanning electron microscope. The results of X-ray test demonstrated a significant difference in the X-rays attenuation ability of epoxy by adding nanoparticles. The microscopic images showed proper distribution of nanoparticles in epoxy matrix even in higher percentage