مقايسه عملكرد كامپوزيت و نانوكامپوزيت‌هاي بر پايه پلي‌اتيلن سنگين و نيتريد بور براي كاربرد در حفاظ‌سازي نوتروني

در اين پژوهش، كامپوزيت و نانوكامپوزيت هاي بر پايه پلي اتيلن سنگين با استفاده از نيتريد بور شش گوش (hBN) و نانوصفحات نيتريد بور (BNNSs) در درصدهاي وزني مختلف به روش اختلاط مذاب ساخته شد. ريخت شناسي، ويژگي ها و عملكرد مكانيكي و حرارتي كامپوزيت و نانوكامپوزيت هاي حاوي تقويت كننده نيتريد بور بررسي شد. هم چنين عملكرد حفاظتي كامپوزيت هاي طراحي شده در برابر نوترون با استفاده از ستون گرمايي رآكتور تهران به روش فعال سازي پولك طلا مورد بررسي قرار گرفت و با نتايج مربوط به پلي اتيلن سنگين خالص مقايسه شد. نانوكامپوزيت هاي حاوي BNNSs، مدول و استحكام كششي بزرگ تر، پايداري حرارتي بيش‌تر و عملكرد حفاظ سازي بهتري را در مقابل نوترون در مقايسه با كامپوزيت هاي حاوي hBN نشان داده اند. افزودن 0.5% وزني از جاذب hBN به بستر پلي اتيلن، عملكرد حفاظتي كامپوزيت را در مقايسه با پلي اتيلن سنگين خالص 25% افزايش مي دهد؛ در حالي كه عملكرد حفاظ سازي نانوكامپوزيت در همين درصد وزني، بيانگر افزايش 43% در جذب نوترون هاي گرمايي است. نتايج به‌دست آمده در اين پژوهش مي تواند مقدمه اي براي توليد حفاظ هاي نوتروني سبك، ارزان و كارآمد باشد كه اميد است در آينده اي نزديك مورد استفاده قرار گيرد.