Lead titanate ceramic materials attenuating the gamma rays


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-12-53-56

Full Text:




Abstract

The functional ceramics synthesis was carried out on base of lead titanates and its radiation protective properties were investigated. The comparative analysis was implemented for the lead titanates which have been synthesized with different raw components proportions and the components balance providing the optimal heavy metal titanates phase composition was defined. The gamma-rays absorption by the synthesized lead titanate was investigated and the developed material was compared with the conventional protective matrices. It was shown that the developed lead titanate is  exceeded by the protective characteristics only by the pure lead and baryta-bearing concrete. Ill. 3. Ref. 18. Tab. 2.

About the Authors

A. V. Ermolenko
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина»
Russian Federation


A. A. Shevelev
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина»
Russian Federation


M. A. Vikulova
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина»
Russian Federation


D. S. Kovaleva
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина»
Russian Federation


K. B. Kostin
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина»
Russian Federation


E. A. Yakovleva
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина»
Russian Federation


I. N. Burmistrov
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина», Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Russian Federation


References

1. Odano, N. Development of high-performance gel-type radiation shielding material using polymer resin / N.Odano, A. Konnai, M. Asami // Progress in Nuclear Science and Technology. ― 2014. ― Vol. 4 ― P. 639‒642.

2. Harish, V. Lead oxides filled is phthalic resin polymer composites for gamma radiation shielding applications / V. Harish, N. Nagaiah, H. G. Harish Kumar // Indian Journal of Pure & Applied Physics. ― 2012. ― Vol. 50. ― P. 847‒850.

3. Пат. 2545350 РФ, МПК C 08 K 3/22, A 41 D 19/015. Защищающий от радиации эластомерный материал, многослойная перчатка для защиты от ионизирующего излучения и их применение / Ларминьи Ж.-Ф. и др. ; заявители и патентообладатели АРЕВА НС и ПЬЕРКАН. ― № 2012107700/05 ; заявл. 29.07.10 ; опубл. 27.03.15.

4. Korkut, T. X-Ray, Gamma, and neutron radiation tests on epoxy-ferrochromium slag composites by experiments and Monte Carlo simulations / T. Korkut, O. Gencel, E. Kam, W. Brostow // Int. J. Polymer Anal. Charact. ― 2013. ― Vol. 18. ― P. 224‒231.

5. Kaloshkin, S. D. Radiation-protective polymer-matrix nanostructured composites / S. D. Kaloshkin, V. V. Tcherdyntsev, M. V. Gorshenkov [et al.] // J. Alloys and Compounds. ― 2012. ― Vol. 536. ― P. S522‒S526.

6. Nambiar, S. Polymer-composite materials for radiation protection / S. Nambiar, J. T. W. Yeow // ACS Appl. Mater. Interfaces. ― 2012. ― Vol. 4 (11). ― P. 5717‒5726.

7. Лунькова, А. А. Исследование структурных свойств высокоэффективных радиационно-защитных материа- лов / А. А. Лунькова, С. Д. Калошкин, М. В. Горшенков, В. В. Чердынцев // Наука и образование [Электронный ресурс]. ― 2012. ― № 10. Режим доступа: http://technomag.edu.ru/doc/479228.html.

8. Gorokhovskii, A. V. Influence of compaction conditions on the structure and mechanical properties of potassium hexatitanate based ceramics / A. V. Gorokhovskii, T. Sanchez-Monjaras, J. I. Escalante-Garcia [et al.] // Technical Physics Lett. ― 2010. ― Vol. 36, № 1. ― P. 37‒39.

9. Gorokhovsky, A. V. Synthesis and characterization of high-strength ceramic composites in the system of potassium titanate ‒ metallurgical slag / A. V. Gorokhovsky, J. I. Escalante-Garcia, E. Sanchez-Valdes [et al.] // Ceramics International. ― 2015. ― Vol. 41. ― P. 13294‒13303.

10. Escalante-Garcia, J. I. Reactividad y propiedadesmecаnicas de escoria de alto hornoactivadaporalcalis / J. I. Escalante-Garcia, J. Mendez- Nonell, A. V. Gorokhovsky [et al.] // Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio. ― 2002. ― Vol. 41, № 5. ― P. 451‒458.

11. Gorokhovsky, A. V. Composite materials based on wastes of glass processing / A. V. Gorokhovsky, J. I. Escalante-Garcia, G. Yu. Gashnikova [et al.] // Waste Management. ― 2005. ― Vol. 25, № 7. ― P. 733‒736.

12. Бурмистров, И. Н. Анализ влияния условий получения наноструктурных полититанатов калия на их морфологические характеристики / И. Н. Бурмистров, Д. В. Кузнецов, А. Г. Юдин [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2011. ― № 11. ― С. 28‒32. Burmistrov, I. N. Analysis of the effect of preparation conditions for potassium polytitanates on their morphological properties / I. N. Burmistrov, D. V. Kuznetsov, A. G. Yudin [et al.] // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2012. ― Vol. 52, № 6. ― P. 393‒397.

13. Burmistrov, I. N. Mechanical properties of surfacemodified potassium polytitanate small additives / epoxy composite materials / I. N. Burmistrov, N. V. Shatrova, A. S. Mostovoy [et al.] // Polymer Engineering and Science. ― 2014. ― Vol. 54, № 12. ― P. 2866‒2871.

14. Пат. 2446105 РФ, МПК C 01 G 23/00, C 01 D 13/00, C 04 B 35/648, C 04 B 35/47. Способ получения титанатов щелочноземельных металлов или свинца / Кузнецов М. В. и др. ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Московский гос. университет им. Н. П. Огарева». ― № 2010140916/05 ; заявл. 06.10.10 ; опубл. 27.03.12, Бюл. № 9.

15. Пат. 2323882 РФ, МПК C 01 G 23/00, C 01 F 11/00, C 01 G 21/00. Способ получения титаната двухвалентного металла / Иваненко В. И. и др. ; заявители и патентообладатели Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева и Кольский научный центр РАН. ― № 2006117960/15 ; заявл. 24.05.06 ; опубл. 10.05.08, Бюл. № 13.

16. Пат. 2273603 РФ, МПК C 01 G 23/00, C 01 G 25/00. Способ получения порошков титаната или цирконата двухвалентного металла и твердого раствора на его основе / О. Г. Громов и др.; заявители и патентообладатели Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева и Кольский научный центр РАН. ― № 2004123276/15 ; заявл. 28.07.04 ; опубл. 10.04.06, Бюл. № 10.

17. Aguilar-Gonzalez, M. Removal of lead and nickel from aqueous solutions by SiO2-doped potassium titanate / M. Aguilar-Gonzalez, A. V. Gorokhovsky, A. Aguilar-Elguezabal [et al.] // Materials Science and Engineering: B. ― 2010. ― Vol. 174, № 1‒3. ― P. 105‒113.

18. Физические величины : справочник / под ред. И. С. Григорьева, Е. 3. Мейлихова. ― М. : Энергоатомиздат, 1991. ― 1250 с.


Supplementary files

For citation: Ermolenko A.V., Shevelev A.A., Vikulova M.A., Kovaleva D.S., Kostin K.B., Yakovleva E.A., Burmistrov I.N. Lead titanate ceramic materials attenuating the gamma rays. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2016;(12):53-56. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-12-53-56

Views: 298

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


ISSN 1683-4518 (Print)

Leninskiy prospect, 4 (mail/box №217), Moscow, 119991
Tel.: 8(495)955-01-82, 8(495)955-01-83
E-mail: ognemet@misis.ru, ogneupor@imet.ru

supported by NEICON (Elpub lab)