بررسي عملكرد بنتونيت مخلوط با الياف شيشه و پودر مگنتيت به عنوان لايه محافظ در برابر پرتوهاي هسته‌اي و تراوايي گاز در چرخه‌هاي تر- خشك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

در عصر حاضر، مديريت پسماندها و مقابله با آلودگي‌هاي ناشي از آنها به يكي از دغدغههاي اساسي جامعه بشري تبديل شده است. پسماندهاي پرتوزا، به دليل پايداري طولاني مدت و تأثيرات مخرب آن‌ها بر محيط زيست و سلامتي انسان و ساير موجودات، به عنوان يكي از خطرناك‌ترين نوع زبالهها شناخته مي‌شوند. از اين رو، به كارگيري روش‌هاي مناسب براي دفع ايمن اين نوع پسماندها امري حياتي است. براي جلوگيري از نشت تشعشعات و گازهاي ناشي از اين پسماندها و هم‌چنين ممانعت از آلودگي آب‌هاي زيرزميني و خاك اطراف، استفاده از پوشش‌هاي نفوذناپذير و محافظ ضروري است. رس بنتونيت، با توجه به خصوصيات با ارزش، يكي از گزينه‌هاي برتر براي ساخت اين پوشش‌ها به شمار مي‌رود. با اين حال، نوسانات فصلي و تأثيرات سيكل‌هاي تر و خشك مي‌توانند منجر به ترك‌خوردگي و كاهش اثربخشي پوشش شوند. در اين مطالعه، به منظور بهبود لايههاي محافظ در برابر اشعه و كاهش تشكيل حفرهها و تركها در سيكلهاي تر و خشك، از تركيب پودر مگنتيت با درصدهاي 15، 30 و 45 و الياف شيشه با درصدهاي 0.5، 1 و 1.5 استفاده شده و تأثير آن بر ضريب تضعيف خطي و ضريب نفوذپذيري گاز مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج نشان داده‌اند كه با افزايش پودر مگنتيت، ضريب تضعيف خطي بهبود يافته است. ضريب تضعيف خطي در اين پژوهش به صورت آزمايشگاهي با كمك آشكارساز سوسوزن سديمي و همچنين از طريق شبيه سازي با استفاده از كد MCNP و پايگاه داده وب XCOM بدست آمده است. نمونه‌هايي كه 45 درصد مگنتيت به همراه بنتونيت داشتهاند، عملكرد قابل توجهي در محافظت در برابر اشعه نشان دادهاند، به طوري كه در مقايسه با نمونه‌هاي بنتونيت خالص، افزايش محافظتي در برابر تشعشعات با انرژي‌هاي 662، 1173، و 1332 كيلوالكترون‌ولت به ترتيب به ميزان 38، 62، و 59 درصد را نشان دادهاند. آزمايشهاي نفوذپذيري گاز نيز بيان‌گر آن هستند كه با افزايش ميزان الياف شيشه، ضريب نفوذپذيري كاهش يافته است. در نمونه‌هاي تحت تأثير سيكل‌هاي تر و خشك، ضريب نفوذپذيري گاز افزايش مي‌يابد، كه اين افزايش در اولين مرحله ترك‌خوردگي نمونه‌ها بيش‌تر است و در مراحل بعدي، افزايش چشم‌گيري مشاهده نميشود. بر اساس نتايج، افزودن 1 درصد الياف شيشه به همراه 45 درصد پودر مگنتيت به كنترل ترك‌ها كمك كرده است.

229980

ژئوتكنيك

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان