研究目的
通过研究铋钡硼酸盐玻璃的物理特性,并将其与核反应堆设计中使用的传统材料进行比较,以设计用于辐射屏蔽的新型无铅材料。
研究成果
铋钡硼酸盐玻璃体系在辐射屏蔽方面展现出良好性能,其效果与传统材料相当。遗传算法被证明能有效优化多目标辐射屏蔽应用中的玻璃成分。
研究不足
该研究限于50Bi2O3-(50-x)B2O3-xBaO的组成范围(25>x>5 wt.%)。虽然与传统材料相比评估了热稳定性和辐射屏蔽性能,但实际应用可能需要进一步测试。
1:实验设计与方法选择:
采用遗传算法确定最佳玻璃成分,运用光谱与热分析技术探究玻璃结构。
2:样品制备与数据来源:
使用AR级试剂Bi2O3、BaO、B2O3制备玻璃,通过阿基米德原理测量密度,X射线衍射确认非晶态特性。
3:BaO、B2O3制备玻璃,通过阿基米德原理测量密度,X射线衍射确认非晶态特性。 实验仪器与材料清单:
3. 实验仪器与材料清单:PANalytical XPERT-PRO型X射线衍射仪,SETRAM仪器系统Ev 1750差示扫描量热仪,QE65 pro拉曼光谱仪,Burker Vector 22傅里叶变换红外-衰减全反射光谱仪。
4:实验流程与操作规范:
将10g混合物批次置于氧化铝坩埚中1100℃熔融,石墨模具淬火后退火处理,样品经研磨抛光后进行分析。
5:数据分析方法:
基于Tauc图计算光学带隙,采用标准公式计算半值层与中子移除截面。
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