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Radiation shielding potential of cellulose acetate-CdO-ZnO polymer composites in comparison with concrete and gypsum
Radiation Physics and Chemistry ( IF 2.8 ) Pub Date : 2024-08-23 , DOI: 10.1016/j.radphyschem.2024.112145 Sherif Nafee , S.A. Tijani , Yas Al-Hadeethi , Mahmoud Ali Hussein
Radiation Physics and Chemistry ( IF 2.8 ) Pub Date : 2024-08-23 , DOI: 10.1016/j.radphyschem.2024.112145 Sherif Nafee , S.A. Tijani , Yas Al-Hadeethi , Mahmoud Ali Hussein
Radiation shielding using polymer composites is becoming more attractive because of their ease of production, lightness, ruggedness and availability. In this work, linear attenuation coefficient (LAC) and tenth value layer (TVL) of Cellulose Acetate - CdO - ZnO Polymer Composites of different concentrations of CdO and ZnO denoted as PB1, PB2 and PB3 were investigated against concrete and gypsum. Cellulose Acetate-CdO-ZnO Polymer Composites were prepared using the open mold cast technique and have been investigated for x-rays shielding ability. Cellulose acetate is a biodegradable good matrix, while CdO and ZnO are good fillers for absorbing x-rays in the diagnostic energy range. Scanning Electron Microscopy (SEM) technique was used to observe the uniform dispersal of fillers within the matrix. X-rays attenuation coefficients were calculated by XCOM computer code for all the samples using the average energies commonly used in diagnostic radiology practice - 20 keV, 30 keV, 40 keV and 60 keV. The SEM confirmed the dispersal of the fillers (CdO and ZnO) within the matrix. The result of this investigation showed that all the polymer composites (PB1, PB2 and PB3) have higher LACs and lower TVLs over gypsum and concrete at 20 keV, 30 keV, 40 keV and 60 keV. Tenth Value Layers (TVLs) of all the polymer composites is less than 1 cm at 20 keV, 30 keV and 40 keV.
中文翻译:
醋酸纤维素-CdO-ZnO聚合物复合材料与混凝土和石膏的辐射屏蔽潜力比较
使用聚合物复合材料的辐射屏蔽由于其易于生产、轻便、坚固和可用性而变得越来越有吸引力。在这项工作中,研究了不同浓度的CdO和ZnO(表示为PB1、PB2和PB3)的醋酸纤维素-CdO-ZnO聚合物复合材料在混凝土和石膏中的线性衰减系数(LAC)和第十值层(TVL)。采用开模铸造技术制备了醋酸纤维素-CdO-ZnO 聚合物复合材料,并对其 X 射线屏蔽能力进行了研究。醋酸纤维素是一种可生物降解的良好基质,而CdO和ZnO是吸收诊断能量范围内X射线的良好填料。使用扫描电子显微镜(SEM)技术观察填料在基质内的均匀分散情况。 X 射线衰减系数由 XCOM 计算机代码使用诊断放射学实践中常用的平均能量(20 keV、30 keV、40 keV 和 60 keV)计算得出。 SEM 证实了填料(CdO 和 ZnO)在基质内的分散。研究结果表明,所有聚合物复合材料(PB1、PB2 和 PB3)在 20 keV、30 keV、40 keV 和 60 keV 下均比石膏和混凝土具有更高的 LAC 和更低的 TVL。所有聚合物复合材料的第十值层 (TVL) 在 20 keV、30 keV 和 40 keV 下均小于 1 cm。
更新日期:2024-08-23
中文翻译:
醋酸纤维素-CdO-ZnO聚合物复合材料与混凝土和石膏的辐射屏蔽潜力比较
使用聚合物复合材料的辐射屏蔽由于其易于生产、轻便、坚固和可用性而变得越来越有吸引力。在这项工作中,研究了不同浓度的CdO和ZnO(表示为PB1、PB2和PB3)的醋酸纤维素-CdO-ZnO聚合物复合材料在混凝土和石膏中的线性衰减系数(LAC)和第十值层(TVL)。采用开模铸造技术制备了醋酸纤维素-CdO-ZnO 聚合物复合材料,并对其 X 射线屏蔽能力进行了研究。醋酸纤维素是一种可生物降解的良好基质,而CdO和ZnO是吸收诊断能量范围内X射线的良好填料。使用扫描电子显微镜(SEM)技术观察填料在基质内的均匀分散情况。 X 射线衰减系数由 XCOM 计算机代码使用诊断放射学实践中常用的平均能量(20 keV、30 keV、40 keV 和 60 keV)计算得出。 SEM 证实了填料(CdO 和 ZnO)在基质内的分散。研究结果表明,所有聚合物复合材料(PB1、PB2 和 PB3)在 20 keV、30 keV、40 keV 和 60 keV 下均比石膏和混凝土具有更高的 LAC 和更低的 TVL。所有聚合物复合材料的第十值层 (TVL) 在 20 keV、30 keV 和 40 keV 下均小于 1 cm。