Radiation shielding properties of a novel cement–basalt mixture for nuclear energy applications

Ipbüker, Cagatay; Nulk, Helena; Gulik, Volodymyr; Biland, Alex; Tkaczyk, Alan H.

doi:10.1016/j.nucengdes.2014.12.007

Cited by 43 publications

(16 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Basalt fiber is considered as a newcomer for fiber reinforced polymers and structural composites. It has a similar chemical composition as glass fiber but has better physical and mechanical characteristics (Ipbüker, Nulk, Gulik, Biland, & Tkaczyk, 2015). Basalt fibers can be manufactured by melting basalt rock to 1,580 C and then the rock is pushed through small nozzles to produce continuous fiber.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of gamma irradiation on the physical and structural properties of basalt fiber

Yassien

El‐Bakary

2019

Microscopy Res & Technique

View full text Add to dashboard Cite

Digital holographic interferometry (DHI), X‐ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectrometry (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) were used to study the effects of gamma irradiation on the physical and structural properties of basalt fibers. For this purpose, set samples of basalt fibers were subjected to different doses of gamma irradiation (3, 10, 25, and 40 kGy). The Mach–Zehnder interferometer was used to capture holographic patterns which are used then to determine the unwrapped phase. From the unwrapped phase distributions, the optical path difference within the irradiated basalt samples was determined. Thus, refractive indices, and birefringence of irradiated basalt fibers were determined at different irradiation doses using DHI method. XRD technique was used to investigate the effect of irradiation doses on the crystalline behavior of fibers. FTIR was performed to each of the basalt samples to evaluate the changes in the surface chemical properties due to radiation exposure doses. The morphology of irradiated fibers was examined using SEM. The results indicate that basalt fiber has a resistance to gamma radiation. There are no significant effects on the physical, structural and chemical properties were demonstrated of basalt fibers in the doses range of irradiation.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of gamma irradiation on the physical and structural properties of basalt fiber

Yassien

El‐Bakary

2019

Microscopy Res & Technique

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Для визначення послаблення нейтронного випромінювання в запропонованому композитному матеріалі, ми використовували поняття швидкості передачі нейтронів в об'ємі детектора [1]. Швидкість передачі нейтронів, яка використовується для аналізу перенесення нейтронів в бетоні, визначається за такою формулою [21]:…”

Section: метод розрахункуunclassified

“…1 , Holiuk M. 1 , Nosovsky A. 1 , Vlasenko T. 1 , Gulik V. 1,2 1 Institute for Safety Problems of NPP, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2 Institute of Physics, University of Tartu, Tartu, Estonia 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.…”

Section: New Composite Materials Based On Heavy Concrete and Basalt-bomentioning

confidence: 99%

“…Хоча захист від радіаційного випромінювання досліджується дуже давно, але все ж існує потреба в розробці нових матеріалів, які будуть більш ефективно захищати від випромінювання [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12].…”

unclassified

“…В попередніх статтях автори запропонували новий матеріал для захисту від нейтронного та гамма випромінювання, яким є важкий бетон, армований базальтовою фіброю [1,13,15,16].…”

unclassified

See 2 more Smart Citations

New Composite Material Based on Heavy Concrete and Basalt-Boron Fiber for Neutron Radiation Shielding Properties

Romanenko

Holiuk

Nosovsky

et al. 2019

Nucl. and Rad. Safe.

View full text Add to dashboard Cite

Новий композитний матеріал на основі важкого бетону і базальт-борної фібри для радіаційного захисту від нейтронного випромінювання Романенко І.М. Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, м. Київ, Україна ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0090-8871 Голюк М.І. Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, м. Київ, Україна ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9233-9287 Носовський А.В. Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, м. Київ, Україна ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2594-3780 Власенко Т.С. Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, м. Київ, Україна ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1743-4652 Гулік В.І. Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, м. Київ, Україна ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3790-8392 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 базальтборною 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. К л ю ч о в і с л о в а: базальт-борна фібра, серпентиніт, важкий бетон, радіаційний захист, Монте-Карло код Serpent, моделювання нейтронного випромінювання.

show abstract

Synthesis, thermal, optical, mechanical and radiation-attenuation characteristics of borate glass system modified by Bi2O3/MgO

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

Radiation shielding properties of a novel cement–basalt mixture for nuclear energy applications

Cited by 43 publications

References 16 publications

Effect of gamma irradiation on the physical and structural properties of basalt fiber

Effect of gamma irradiation on the physical and structural properties of basalt fiber

New Composite Material Based on Heavy Concrete and Basalt-Boron Fiber for Neutron Radiation Shielding Properties

Synthesis, thermal, optical, mechanical and radiation-attenuation characteristics of borate glass system modified by Bi2O3/MgO

Contact Info

Product

Resources

About