СИНТЕЗ И ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ, ПРОЧНОСТНЫХ И ЭКРАНИРУЮЩИХ ХАРАКТЕРИСТИК 0.6TeO2-0.25BaO-0.15ZnO
Аннотация
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.
Ключевые слова
Об авторах
А. Л. КозловскийКазахстан
Артем Леонидович Козловский
Астана, Казахстан
М. Тулегенова
Казахстан
Мадина Тулегенова
Астана
Д. И. Шлимас
Казахстан
Дмитрий Шлимас
Астана
Список литературы
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.
Рецензия
Для цитирования:
Козловский А.Л., Тулегенова М., Шлимас Д.И. СИНТЕЗ И ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ, ПРОЧНОСТНЫХ И ЭКРАНИРУЮЩИХ ХАРАКТЕРИСТИК 0.6TeO2-0.25BaO-0.15ZnO. Вестник НЯЦ РК. 2023;(2):9-19. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-2-9-19
For citation:
Kozlovskiy A.L., Tulegenova M., Shlimas D.I. SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF OPTICAL, STRENGTH AND SHIELDING CHARACTERISTICS OF 0.6TeO2-0.25BaO-0.15ZnO. NNC RK Bulletin. 2023;(2):9-19. (In Russ.) https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-2-9-19