dr inż. Tomasz Piotrowski Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

Autor do korespondencji: e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2015.09.10

W artykule przedstawiono wyniki pierwszego etapu badań dotyczących właściwości osłonowych betonów przed promieniowaniem jonizującym, które obejmowały pomiary liczby neutronów termicznych w kanale bloku parafinowego. Dwa specjalnie zaprojektowane układy pomiarowe pozwoliły na przeprowadzenie oznaczeń przy wyizolowanej ze źródła Pu-Be wiązki neutronów prędkich i termicznych. Zliczoną przez detektor helowy liczbę neutronów termicznych analizowano w odniesieniu do tła (liczby neutronów w pustym kanale). Badaniom poddano betony referencyjne (zwykły z kruszywem żwirowym i ciężki z kruszywem magnetytowym) oraz betony modyfikowane polimerem i tlenkiem gadolinu. Wyniki potwierdziły dużą skuteczność gadolinu w absorpcji neutronów termicznych,wpływ polimeru był korzystny jedynie w przypadku betonu zwykłego, natomiast dla betonu ciężkiego wynik był niezgodny z założeniami teoretycznymi. Dalsze badania w celu wyjaśnienia tej anomalii są konieczne.

Słowa kluczowe: beton osłonowy, promieniowanie jonizujące, transport neutronów.

* * * 

NGS-Concrete – New Generation Shielding Concrete against ionizing radiation

In this study there are presented first stage results of research on ionizing radiation shielding properties of concrete. They were based on measures of the number of thermal neutrons in the channel located a paraffin block. Two specially designed measuring set-ups allowed to perform measurement under fast neutron beamand thermal neutron beamisolated from the source of Pu-Be. The number of thermal neutron counted by a helium detector were analyzed in relation to the background (the number of neutrons in an empty channel). The study involved reference concretes (normal-weight concrete with gravel and heavy-weight concrete with magnetite aggregate) and concrete modified with polymer and gadolinium oxide. The results confirmed the effectiveness of gadoliniumin the absorption of thermal neutrons, while the impact of the polymer was positive only in the case of ordinary concrete whereas the heavy concrete result was inconsistent with the theoretical assumptions. Further research in order to explain this anomaly are necessary.

Keywords: shielding concrete, ionizing radiation, neutron transport.

Literatura:

[1] Strupczewski A., Harmonogram budowy pierwszej elektrowni jądrowej – czy jądrówka się opłaca?, www.nuclear.pl.
[2] Pohl E., Technika jądrowa w budownictwie, Arkady, Warszawa 1967, s. 263.
[3] Ablewicz Z., Jóźwik B.,Budownictwo w technice jądrowej,Arkady,Warszawa 1978, s. 313.
[4] Ablewicz Z., Dubrowski, W. B., Osłony przed promieniowaniem jonizującym,Arkady Warszawa 1986, s. 300.
[5] Piotrowski, T., Tefelski D. B., Polański A., Skubalski J.,Monte Carlo simulations for optimization of neutron shielding concrete. Cent Eur J Eng 2 (2) 2012, 296 – 303. doi: 10.2478/s13531-011-0063-0.
[6] Tefelski D. B., Piotrowski T., Bildeanu V., Polanski A., Skubalski J., Monte-Carlo aided design of neutron shielding concretes, Bull Pol Acad Sci. Tech Sci 61 (1) 2013, 161-171. doi: 10.2478/bpasts-2013-0015.
[7] Piotrowski T., Mazgaj M., Żak A., Skubalski J., Importance of atomic composition and moisture content of Cement Based Composites in neutron radiation shielding. Procedia Engineering (2015) 616 – 623. doi: 10.1016/j. proeng. 2015.06.188.
[8] Piotrowski T., Skubalski J., Analiza zjawiska transportu neutronów przez przegrody betonowe i możliwości jego wykorzystania w badaniach materiałowych, Materiały Budowlane 5 (501) 2014, 94 – 96.
[9] Piotrowski T., Tefelski D. B., Żak A., Skubalski J., Experiments on neutron transport through concrete member and the potential for the use in material investigation, submitted to ActaPhys Pol A (2015).
[10] Piotrowski T., Tefelski D. B., Sokolowska J. J., Jaworska B., NGS-Concrete – New Generation Shielding Concrete against ionizing radiation – the potential evaluation and preliminary investigation, submitted to ActaPhys Pol A (2015).

Otrzymano: 07.08.2015 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

 

Materiały Budowlane 9/2015, str 38-41(spis treści >>)