دراسة وتصنيع سيراميك تدريع اشعاعي متحمل للحرارة حتى 1000 درجة مئوية

Abstract

منذ اكتشاف الأشعة السينية على يد الفيزيائي الألماني رونتجن عام 1895 وعلم الأشعة يتطور بشكل سريع. وقد كان لاكتشاف الأشعة منذ بداية هذا القرن الأثر الكبير في تطوير مجالات التشخيص الطبي واستخدام التقنيات الإشعاعية والنووية. حيث يمثل الإشعاع وبصورة دائمة خطراً أكيد للأنظمة البيولوجية وإن هذا الخطر يتناسب مع مقدار جهل العامل في حقول الإشعاع لطبيعة هذه الإشعاعات وكيفية التعامل معها واتقاء المخاطر الناجمة عنها، إذ يمكن اختزال الخطر إلى حدوده الدنيا المقبولة بمراعاة قواعد وأساليب السلامة. ومن هنا جاءت أهمية إيجاد الأدوات اللازمة للحد من الآثار المترافقة للإشعاع. حيث يعتبر التدريع الإشعاعي من أهم الطرق والوسائل المستخدمة في الوقاية من الإشعاع. يستعمل سيراميك (أكسيد الألمنيوم وأكسيد التيتانيوم في التدريع الإشعاعي وكعازل كهربائي وحراري لما تتمتع به هذه الأكاسيد من خواص كهربائية وحرارية متميزة ومقاومة عالية للحرارة. جرى في هذه الدراسة تحضير عينات سيراميكية وذلك باستخدام أكاسيد الألمنيوم أو التيتانيوم) ذات كثافات عالية ودرجات انصهار مرتفعة واستخدمت كذلك مادة ملدنة رابطة هي البولي إيتيلن غليكول PEG وذلك من أجل تماسك العينة وانكماشها. تم التركيز في هذه الدراسة على تبيان زيادة أثر كل من نسبة المادة الملدنة والضغط المطبق ومدة التعرض ودرجة الحرارة على العينات السيراميكية ومن ثم إيجاد معاملات التوهين لتحديد كفاءة السيراميك المصنع في التدريع ضد فوتونات الأشعة السينية وأشعة غاما. تقع هذه الدراسة في خمسة فصول: الفصل الأول يتضمن تعريف الأشعة المؤينة وأنواعها وطرائق تفاعلها وتأثيرها وكيفية التعامل معها. في حين خصص الفصل الثاني لمادة السيراميك بشكل عام تعريفه خواصه عيوبه واستخدامه). وخصص الفصل الثالث لتبيان المقاومة الحرارية للسيراميكين المصنعين من أكسيدي الألمنيوم والتيتانيوم وإظهار مجال استخدام كل منهما. أما الفصل الرابع فخصص لعرض المواد والتجهيزات المستخدمة في الدراسة وطريقة تحضير العينات السيراميكية وكذلك طريقة قياس كل من الكثافة والمسامية ونسبة الانكماش الطولي والحجمي للعينات السيراميكية المصنعة. أما الفصل الخامس يتضمن النتائج التجريبية ومناقشتها واختيار العينة السيراميكية الأفضل لكل من الأكسيدين ومن ثم إيجاد معاملات التوهين بشكل تجريبي وباستخدام برنامج المحاكاة XCOM وكذلك تضمن هذا الفصل مقارنة معاملات التوهين الخطية لكل من السيراميكين المصنعين نظرياً باستخدام برنامج المحاكاة XCOM من أجل طاقات منخفضة محصورة بين ( ومن أجل طاقات مرتفعة هي(100-120-662-1173-1332 keV)في النهاية ذكرت النتائج المستخلصة من الدراسة والتوصيات ومن ثم المراجع التي تم الاستعانة بها في هذا البحث .