اندازه‌گيري خواص حفاظتي و مقاومتي بتن حاوي بيسموت براي نوترون‌هاي حرارتي

Measurement of shielding and strength properties of concrete including bismuth for thermal neutrons

در اين مقاله، بتن حاوي درصدهاي مختلفي از بيسموت را به عنوان حفاظ نوترون‌هاي حرارتي مورد بررسي قرار داده‌ايم. بدين منظور ميزان شار نوترون‌هاي حرارتي عبوري از نمونه‌هاي بتني حاوي بيسموت را با استفاده از آشكارساز نوتروني 3BF در برابر نوترون‌هاي حرارتي حاصل از چشمه نوتروني Am-Be241 با اكتيويته Ci 2/5 ثبت كرده و سپس ضرايب تضعيف نوترون‌هاي حرارتي و ميزان مقاومت فشاري نمونه‌هاي بتني را به صورت تجربي اندازه‌گيري كرده­ايم. با مقايسه بتن معمولي و بتن حاوي بيسموت مشخص شد كه با افزودن بيسموت، ميزان نوترون‌هاي حرارتي عبوري از بتن كاهش مي‌يابد و در مقابل مقاومت فشاري نمونه‌هاي بتني افزايش مي‌يابد. در صورت استفاده از بيسموت به ميزان 10 درصد وزن سيمان نتيجه مطلوبي از لحاظ مقاومت و حفاظت در برابر نوترون‌هاي حرارتي حاصل خواهد شد.

In this paper, concrete specimens containing different percentages of bismuth have been investigated as thermal neutrons shield. The transmitted neutrons flux through concrete specimens has been measured using 241Am-Be neutron source (5.2 Ci) and BF3 detector. Also, the compressive strengths of concrete specimens have been experimentally determined. Based on obtaining experimental results from concrete specimens with and without bismuth, adding bismuth increases the thermal neutrons attenuation and the compressive strength of concrete specimens. The results suggest the usefulness of 10% bismuth in concrete as a thermal neutrons shield.