Дослідження процесів взаимодії потоків швидких і теплових нейтронів з розчином органічного барвника метиловий оранжевий
Анотація
Поява потужних джерел іонізуючого випромінювання, потреби ядерної енергетики, технологій і медицини, а також необхідність розробки надійних способів захисту від шкідливої дії проникаючої радіації стимулювали розвиток таких галузей науки, як радіаційна хімія, радіаційна біологія, радіаційна медицина. При впливі іонізуючого випромінювання на розчин органічного барвника відбувається його необоротне знебарвлення. У наслідок чого, можна визначити величину поглиненої дози. У даній роботі досліджувалися процеси взаємодії потоків нейтронів з водним розчином органічного барвника метиловий оранжевий (МО) - C14H14N3О3SNa, що містить і не містить 4% борної кислоти. Робота виконувалася на лінійному прискорювачі електронів ЛУЕ-300 ННЦ ХФТІ. У якості мішені, що продукує нейтрони, використовувався набір вольфрамових пластин. Енергія електронів становила 15 МеВ, середній струм 20 мкА. Зразки перебували за свинцевим захистом і без нього з отеплювачем і без нього. З використанням бібліотеки класів GEANT4 для даного експерименту були розраховані потоки нейтронів і їх енергетичні спектри в місці розташування експериментальних зразків без сповільнювача і зі сповільнювачем різної товщини (1-5 см). Аналіз результатів експерименту показав, що при опроміненні об'єктів без свинцевого захисту і без отеплювача відбувається повне руйнування молекул барвника. При наявності свинцевої захисту спостерігалося 10-процентне руйнування молекул барвника. При установці п’яти сантиметрового поліетиленового сповільнювача за свинцевим екраном руйнування молекул барвника без борної кислоти на теплових нейтронах практично не спостерігалося. При взаємодії потоків теплових і епітеплових нейтронів із розчином барвника, що містить 4% борну кислоту, спостерігалося 30% руйнування молекул барвника за рахунок протікання екзотермічної реакції 10В (n, α). Проведені дослідження показали, що розчини органічних барвників, є хорошим матеріалом для створення детекторів реєстрації потоків теплових і епітеплових нейтронів. Такі детектори можуть використовуватися для радіаційного моніторингу навколишнього середовища, в ядерній енергетиці і ядерній медицині, зокрема в галузі досліджень нейтрон- захоплювальной терапії.
Завантаження
Посилання
. B.I. Stepanov, Введение в химию и технологию органических красителей [Introduction to the chemistry and technology of organic dyes], (Khimiya, Moscow, 1977), pp. 488, (in Russian)
. V.I. Popechits, in: Spektroskopiya i lyuminestsentsiya molekulyarnykh sistem [Spectroscopy and luminescence of molecular systems], edited by E. S. Voropai, K. N. Soloviev, D. S. Umreiko, (BSU, Minsk, 2002), pp. 275-286. (in Russian)
. V.I. Popechits, Vestnik BSU. Ser. 1, 3, 33 (2002). (in Russian)
. V.I. Popechits, Journal of Applied Spectroscopy, 70(1), 34 (2003). (in Russian)
. V.I. Popechits, and O.N. Kravtsova, in: Применение молекулярной люминесценции и спектроскопии к исследованию структуры и свойств вещества [Application of molecular luminescence and spectroscopy to the study of the structure and properties of matter] edited by D.S. Umreyko, A.A. Min'ko, (BSU, Minsk, 2006), pp. 53–56. (in Russian)
. V.I. Popechits, Vestnik BSU. Ser. 1, 2, 49 (2008). (in Russian)
. Milinchuk V.K., Klinshpont E.R., and Tupikov V.I. Основы радиационной стойкости органических материалов [Fundamentals of Radiation Resistance of Organic Materials], (Energoatomizdat, Moscow, 1994). Pp. 256. (in Russian)
. V.K. Milinchuk, Radiation Chemistry, Soros Educational Journal, 4, 24 (2000). (in Russian)
. Geant4 Collaboration, Physics Reference Manual, http://cern.ch/geant4-userdoc/UsersGuides/PhysicsListGuide/fo/PhysicsListGuide.pdf
. Y.A. Afanasʹeva, V.V. Bobkov, S.P. Hokov, V.V. Hrytsyna, O.V. Sukhostavetsʹ, and D.I. Shevchenko, UFZH, 55(2), p.182 (2010). (in Ukrainian)
. S.S. Alimov, I.O. Afanasʹyeva, V.V. Bobkov, S.P. Hokov, V.V. Hrytsyna, and D.I. Shevchenko, UFZH, 56(3), 211 (2011). (in Ukrainian)
. A.Yu. Buki, S.P. Gokov, Yu.G. Kazarinov, S.A. Kalenik, V.I. Kasilov, S.S. Kochetov, P.L. Makhnenko, I.V. Mel'nitskiy, A.V. Tverdokhvalov, V.V. Tsyats'ko, and O.A. Shopen, PAST, 5(93), 98 (2014), https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2014_5/article_2014_5_98.pdf
. Ayzatskiy N.I., Afanas'yev S.N., Buki A.Yu., Gokov S.P., Ozhegov L.S., Parkhomenko A.A., Khvastunov V.M., and Shevchenko N.G. Исследования атомных ядер электронами и фотонами с энергией до 300 МэВ [Investigation of Atomic Nuclei with Electrons and Photons with Energy Up to 300 MeV], (NSC “Kharkiv Institute of Physics and Technology”, Kharkiv, 2017), pp. 393. (in Russian)
. V.S. Ivanov, Радиационная химия полимеров [Radiation chemistry of polymers], (Khimiya, Leningrad, LO, 1988), pp. 320. (in Russian)
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
