СИНТЕЗ И ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ, ПРОЧНОСТНЫХ И ЭКРАНИРУЮЩИХ ХАРАКТЕРИСТИК 0.6TeO₂-0.25BaO-0.15ZnO

В данном исследовании представлены результаты изучения оптических, прочностных, диэлектрических и экранирующих характеристик 0.6TeO₂-0.25BaO-0.15ZnO стекол. В качестве метода получения был выбран метод механохимического перемалывания исходных оксидных компонентов с последующим термическим спеканием с целью получения стекловидных образцов, с аморфной структурой. Для характеризации полученных образцов были задействованы методы растровой электронной микроскопии, энергодисперсионного анализа, рентгеновской дифракции, импендансной и оптической спектроскопии, а также определение прочностных свойств было осуществлено с применением метода индентирования. В ходе проведенных исследований изучения структурных особенностей и фазового состава было установлено, что синтезированные стекла обладают аморфной природой, с небольшим содержанием включений в виде зерен BaZnTe₂O₇. При этом анализ картирования элементов в составе стекол показал изотропное распределение всех компонент в составе стекла и полное отсутствие каких-либо примесей. При определении оптических свойств синтезированных стекол было установлено наличие в спектрах пропускания широкой полосы поглощения в области видимого света, а также трех спектральных полос поглощения, характерных для кислородных вакансий и междоузельных атомов кислорода. Согласно данным прочностных характеристик было установлено, что синтезированные стекла обладают достаточной твердостью и устойчивостью к внешним воздействиям, а характер образования трещин характерен для полудисковых трещин. Анализ экранирующих характеристик синтезированных стекол показал высокую эффективность при экранировании низкоэнергетических гамма-квантов.

1. Le Moigne N. et al. Radiation-induced modifications in natural fibres and their biocomposites: Opportunities for controlled physico-chemical modification pathways? // Industrial Crops and Products. – 2017. – Vol. 109. – P. 199–213.

2. Ali Y. et al. Gamma radiation induced modifications in Au-polypyrrole nanocomposites: Detailed Raman and X-ray studies // Vacuum. – 2014. – Vol. 99. – P. 265–271.

3. Jaju P. P., Jaju S. P. Cone-beam computed tomography: Time to move from ALARA to ALADA // Imaging science in dentistry. – 2015. – Vol. 45, No. 4. – P. 263– 265.

4. Oakley P. A., Harrison D. E. Death of the ALARA radiation protection principle as used in the medical sector // Dose-Response. – 2020. – Vol. 18, No.. 2. – P. 1559325820921641.

5. Pomaro B. et al. A review on radiation damage in concrete for nuclear facilities: from experiments to modeling // Modelling and Simulation in Engineering. – 2016. – Vol. 2016. – P. 1–10.

6. Kim J. H. Three principles for radiation safety: time, distance, and shielding // The Korean journal of pain. – 2018. – Vol. 31, No. 3. – P. 145–146.

7. Khan M. U. et al. Shielding performance of heavy-weight ultra-high-performance concrete against nuclear radiation // Progress in Nuclear Energy. – 2020. – Vol. 130. – P. 103550.

8. Shultis J. K., Faw R. E. Radiation shielding. – La Grange Park, Illinois: American Nuclear Society. – 2000. – Vol. 555. – P. 1–100.

9. Ban C. C. et al. Modern heavyweight concrete shielding: Principles, industrial applications and future challenges; review // Journal of Building Engineering. – 2021. – Vol. 39. – P. 102290.

10. Singh N. et al. Comparative study of lead borate and bismuth lead borate glass systems as gamma-radiation shielding materials // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2004. – Vol. 225, No. 3. – P. 305–309.

11. Kavaz E. et al. Estimation of gamma radiation shielding qualification of newly developed glasses by using WinXCOM and MCNPX code // Progress in nuclear energy. – 2019. – Vol. 115. – P. 12–20.

12. Katubi K. M. et al. Enhancement on radiation shielding performance of B2O3+ Li2O+ ZnO+ Na2O glass system // Radiation Physics and Chemistry. – 2022. – Vol. 201. – P. 110457.

13. Yin S. et al. Effect of B2O3 on the radiation shielding performance of telluride lead glass system // Crystals. – 2022. – Vol. 12, No. 2. – P. 178.

14. Kaky K. M. et al. Stuctural, optical and radiation shielding properties of zinc boro-tellurite alumina glasses // Applied Physics A. – 2019. – Vol. 125. – P. 1–12.

15. Kozlovskiy A. L., Shlimas D. I., Zdorovets M. V. Synthesis, structural properties and shielding efficiency of glasses based on TeO2-(1-x)ZnO-xSm2O3 // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. – 2021. – Vol. 32. – P. 12111–12120.