Новий композитний матеріал на основі важкого бетону і базальт-борної фібри для радіаційного захисту від нейтронного випромінювання
It is necessary to have reliable radiation protection for safe operation of different radiation sources. Radiation shielding properties have been studied for a long time both in our country and abroad. However, there is a strong necessity to develop new composite materials, which will provide protec...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety
2019
|
| Онлайн доступ: | https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/160 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Nuclear and Radiation Safety |
Репозитарії
Nuclear and Radiation Safety| id |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-160 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Nuclear and Radiation Safety |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| format |
Article |
| author |
Romanenko, I. Holiuk, M. Nosovsky, A. Vlasenko, T. Gulik, V. |
| spellingShingle |
Romanenko, I. Holiuk, M. Nosovsky, A. Vlasenko, T. Gulik, V. Новий композитний матеріал на основі важкого бетону і базальт-борної фібри для радіаційного захисту від нейтронного випромінювання |
| author_facet |
Romanenko, I. Holiuk, M. Nosovsky, A. Vlasenko, T. Gulik, V. |
| author_sort |
Romanenko, I. |
| title |
Новий композитний матеріал на основі важкого бетону і базальт-борної фібри для радіаційного захисту від нейтронного випромінювання |
| title_short |
Новий композитний матеріал на основі важкого бетону і базальт-борної фібри для радіаційного захисту від нейтронного випромінювання |
| title_full |
Новий композитний матеріал на основі важкого бетону і базальт-борної фібри для радіаційного захисту від нейтронного випромінювання |
| title_fullStr |
Новий композитний матеріал на основі важкого бетону і базальт-борної фібри для радіаційного захисту від нейтронного випромінювання |
| title_full_unstemmed |
Новий композитний матеріал на основі важкого бетону і базальт-борної фібри для радіаційного захисту від нейтронного випромінювання |
| title_sort |
новий композитний матеріал на основі важкого бетону і базальт-борної фібри для радіаційного захисту від нейтронного випромінювання |
| title_alt |
New Composite Material Based on Heavy Concrete and Basalt-Boron Fiber for Neutron Radiation Shielding Properties |
| description |
It is necessary to have reliable radiation protection for safe operation of different radiation sources. Radiation shielding properties have been studied for a long time both in our country and abroad. However, there is a strong necessity to develop new composite materials, which will provide protection against radiation and have improved mechanical and economic characteristics.
The paper describes a new composite material for neutron radiation shielding properties based on heavy concrete with serpentinite aggregate and with basalt-boron fiber with different concentrations of fiber boron oxide for using in biological shielding in nuclear industry. Protective properties of the new composite material were investigated with different neutron sources: 1) neutrons with 14 MeV energy; 2) fast fission neutrons for U-235; 3) fast fission neutrons for U-235 after passing a water layer. The simulation of the neutron radiation in presented composite material with adding crushed stone aggregate and serpentinite aggregate is performed by Monte Carlo Serpent code.
It is shown that basalt-boron fibers in concrete improve the protective properties of concrete against neutron irradiation for neutrons with different energies, but the most effective is the addition of a basalt-boron fiber in the case of thermal neutrons.
This research was supported by Horizon 2020 ERA-NET Support Programme, Research Grant Agreement No 7.9-3/18/7 (“Development of Boron-Infused Basalt-Fiber Reinforced Concrete for Nuclear and Radioactive Waste Management Applications”). Implementation of activities described in the Roadmap to Fusion during Horizon 2020 through a joint programme of the members of the EUROfusion consortium (2014-2020), Work Package PMI. Also, this research was carried out with the financial support of the IAEA, within the terms and conditions of the Research Contract20638 in the framework of the Coordinated Research Project (CRP) “Accelerator Driven Systems (ADS) Applications and Use of Low-Enriched Uranium in ADS (T33002)’’ within the Project “The Two-Zone Subcritical Systems with Fast and Thermal Neutron Spectra for Transmutation of Minor Actinides and Long-Lived Fission Products”. |
| publisher |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/160 |
| work_keys_str_mv |
AT romanenkoi newcompositematerialbasedonheavyconcreteandbasaltboronfiberforneutronradiationshieldingproperties AT holiukm newcompositematerialbasedonheavyconcreteandbasaltboronfiberforneutronradiationshieldingproperties AT nosovskya newcompositematerialbasedonheavyconcreteandbasaltboronfiberforneutronradiationshieldingproperties AT vlasenkot newcompositematerialbasedonheavyconcreteandbasaltboronfiberforneutronradiationshieldingproperties AT gulikv newcompositematerialbasedonheavyconcreteandbasaltboronfiberforneutronradiationshieldingproperties AT romanenkoi novijkompozitnijmateríalnaosnovívažkogobetonuíbazalʹtbornoífíbridlâradíacíjnogozahistuvídnejtronnogovipromínûvannâ AT holiukm novijkompozitnijmateríalnaosnovívažkogobetonuíbazalʹtbornoífíbridlâradíacíjnogozahistuvídnejtronnogovipromínûvannâ AT nosovskya novijkompozitnijmateríalnaosnovívažkogobetonuíbazalʹtbornoífíbridlâradíacíjnogozahistuvídnejtronnogovipromínûvannâ AT vlasenkot novijkompozitnijmateríalnaosnovívažkogobetonuíbazalʹtbornoífíbridlâradíacíjnogozahistuvídnejtronnogovipromínûvannâ AT gulikv novijkompozitnijmateríalnaosnovívažkogobetonuíbazalʹtbornoífíbridlâradíacíjnogozahistuvídnejtronnogovipromínûvannâ |
| first_indexed |
2024-09-01T17:39:13Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:39:13Z |
| _version_ |
1809016269470433280 |
| spelling |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-1602019-06-06T17:33:12Z New Composite Material Based on Heavy Concrete and Basalt-Boron Fiber for Neutron Radiation Shielding Properties Новий композитний матеріал на основі важкого бетону і базальт-борної фібри для радіаційного захисту від нейтронного випромінювання Romanenko, I. Holiuk, M. Nosovsky, A. Vlasenko, T. Gulik, V. It is necessary to have reliable radiation protection for safe operation of different radiation sources. Radiation shielding properties have been studied for a long time both in our country and abroad. However, there is a strong necessity to develop new composite materials, which will provide protection against radiation and have improved mechanical and economic characteristics. The paper describes a new composite material for neutron radiation shielding properties based on heavy concrete with serpentinite aggregate and with basalt-boron fiber with different concentrations of fiber boron oxide for using in biological shielding in nuclear industry. Protective properties of the new composite material were investigated with different neutron sources: 1) neutrons with 14 MeV energy; 2) fast fission neutrons for U-235; 3) fast fission neutrons for U-235 after passing a water layer. The simulation of the neutron radiation in presented composite material with adding crushed stone aggregate and serpentinite aggregate is performed by Monte Carlo Serpent code. It is shown that basalt-boron fibers in concrete improve the protective properties of concrete against neutron irradiation for neutrons with different energies, but the most effective is the addition of a basalt-boron fiber in the case of thermal neutrons. This research was supported by Horizon 2020 ERA-NET Support Programme, Research Grant Agreement No 7.9-3/18/7 (“Development of Boron-Infused Basalt-Fiber Reinforced Concrete for Nuclear and Radioactive Waste Management Applications”). Implementation of activities described in the Roadmap to Fusion during Horizon 2020 through a joint programme of the members of the EUROfusion consortium (2014-2020), Work Package PMI. Also, this research was carried out with the financial support of the IAEA, within the terms and conditions of the Research Contract20638 in the framework of the Coordinated Research Project (CRP) “Accelerator Driven Systems (ADS) Applications and Use of Low-Enriched Uranium in ADS (T33002)’’ within the Project “The Two-Zone Subcritical Systems with Fast and Thermal Neutron Spectra for Transmutation of Minor Actinides and Long-Lived Fission Products”. Для безпечної експлуатації різних джерел радіоактивного випромінювання необхідно мати надійний радіаційний захист. Захист від радіоактивного випромінювання досліджується дуже давно, як в нашій країні так і за кордоном. Але на сьогодні все ж існує потреба в розробці нових композитних матеріалів, що будуть забезпечувати захист від радіоактивного випромінювання та матимуть покращені механічні та економічні характеристики. Представлено новий композитний матеріал для радіаційного захисту на основі важкого бетону з серпентинітом, армованого базальт-борною фіброю, з різними концентраціями оксиду бору, для використання в біологічному захисті в атомній енергетиці. Захисні властивості нового композитного матеріалу були досліджені з різними джерелами нейтронного випромінювання, а саме: 1) нейтрони з енергією 14 МеВ; 2) швидкі нейтрони, що утворюються при поділі U-235 (джерело спектра поділу U-235); 3) швидкі нейтрони поділу U-235 після проходження шару води. Виконано моделювання проходження нейтронного випромінювання в цьому бетоні і в бетоні зі щебенем за допомогою Монте-Карло коду Serpent. Показано, що додавання базальт-борної фібри в бетон покращує захисні властивості бетону від нейтронного випромінювання для нейтронів з різними енергіями, але найбільш ефективним є додавання фібри у випадку теплових нейтронів. State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety 2019-06-06 Article Article application/pdf https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/160 10.32918/nrs.2019.2(82).04 Nuclear and Radiation Safety; No 2(82) (2019): Nuclear and Radiation Safety; 19-25 Ядерна та радіаційна безпека; № 2(82) (2019): Ядерна та радіаційна безпека; 19-25 2073-6231 en https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/160/159 |