Giáo trình Xử lý bức xạ và cơ sở của công nghệ bức xạ phần 8

Sự bảo vệ bức xạ đối với polymeĐộ bền bức xạ có thể tăng lên nếu ta đưa vào polyme những chất đặc biệt. Những chất như vậy gọi là các phụ gia bảo vệ hay là chất chống bức xạ. Chất chống bức xạ được chia làm hai nhóm: + Nhóm 1: Nhóm hấp thụ năng lượng từ vật chủ (polyme) rồi cho tán xạ dưới
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Xử lý bức xạ và cơ sở của công nghệ bức xạ phần 8 71 6.4.1 Sự bảo vệ bức xạ đối với polyme Độ bền bức xạ có thể tăng lên nếu ta đưa vào polyme những chất đặc biệt. Những chấtnhư vậy gọi là các phụ gia bảo vệ hay là chất chống bức xạ. Chất chống bức xạ được chia làm hai nhóm: + Nhóm 1: Nhóm hấp thụ năng lượng từ vật chủ (polyme) rồi cho tán xạ dưới dạng bứcxạ nhiệt hoặc ánh sáng. Bản thân những chất này không chịu các biến đổi hoá học thuậnnghịch. + Nhóm 2: Các phụ gia hấp thụ năng lượng từ vật chủ nhưng chịu các biến đổi hoá họcthuận nghịch và bị phá huỷ. Ví dụ: Polyetyten có độ bền bức xạ tăng đáng kể nếu đưa vào nó các chất như naftalin, antraxen,… Nói chung các nhóm amin thơm (R.NH2) là những chất chống bức xạ tốt. Chỉ cần đưa vào polyetylen từ 0,2 đến 0,5% những chất này thì hiệu suất khâu mạch của nó đã giảm đáng kể. Các chất chống bức xạ điển hình thuộc nhóm 1 là ionol, fenol. Các chất điển hình thuộcnhóm 2 là iod, lưu huỳnh thể keo. Các chất độn (đặc biệt trong trường hợp của cao su) hoặccác chất đông cứng (trong epoxy), các chất chống oxy hoá thông thường trong công nghiệp(các amin thơm và fenol) cũng có tác dụng chống bức xạ. Cơ chế tác động của các phụ gia bảo vệ có thể bao gồm những quá trình sau: - Quá trình truyền năng lượng kích thích của bức xạ từ polyme cho chất phụ gia. - Tương tác của chất phụ gia với các sản phẩm phân tích bức xạ trung gian trước khi diễn ra các biến đổi hoá bức xạ. Chất phụ gia cung cấp các electron để trung hoà các cation lớn của polyme. Có thể tạo ra các polyme bền bức xạ bằng phương pháp cấy các polyme khác có độ bềnbức xạ cao. Chẳng hạn polyetylen thường bị phá huỷ ở liều 1MGy nhưng nếu được cấy axenaften(C10H6(CH2))2, tính dẻo của nó vẫn duy trì ở liều 2 MGy. 6.4.2 Sự tăng nhạy đối với các quá trình hoá bức xạ trong polyme Việc làm giảm liều hấp thụ để biến tính vật liệu polyme có những ý nghĩa thực tiễn rấtlớn, trước hết nó làm tăng sản lượng của quy trình công nghệ và tiết kiệm năng lượng. Để thực hiện mục đích đó, người ta đưa vào polyme các chất tăng nhạy bức xạ. Chínhnhững chất này thúc đẩy quá trình của các biến đổi hoá bức xạ dẫn đến những hiệu ứng mongmuốn. Một trong những ví dụ điển hình của quá trình này là tăng nhạy khâu mạch chopolyetylen (-CH2CH2-). Cơ chế này có thể đạt được nhờ làm giảm quá trình kết tinh của polyetylen và tăng độlinh động của các mạch đại phân tử. Điều này được thực hiện bằng cách bổ sung 20-30% khốilượng của tổ hợp 3 loại polyme etylen-propylen-dien. Trong trường hợp này, liều khâu mạchcó thể giảm vài lần. 71 72 Việc đưa thêm các chất tăng nhạy như vinylaxetat và etylacrylat có thể làm hiệu suấtkhâu mạch G(x) của polyetylen tăng từ 3 tới 5 lần. Một phương pháp khác để tăng nhạy bức xạ là đưa vào polyme các monome đặc biệt.Các monome này polyme hoá ở vùng vô định hình làm cho các vi tinh thể của polietylen nốivới nhau. Hiệu suất khâu mạch của polyetylen được bổ sung 2% n-butil sẽ tăng 15 lần.6.5. Đặc điểm của quá trình phân tích bức xạ các dung dịch polyme Cũng giống như polyme thể rắn, các quá trình chủ yếu khi chiếu xạ dung dịch polyme làkhâu mạch và ngắt mạch. - Ảnh hưởng của oxy Một số polyme khi không có mặt oxy, tác dụng của bức xạ chủ yếu là khâu mạch, khi cómặt oxy, tác dụng của bức xạ chủ yếu là ngắt mạch. - Ảnh hưởng của nồng độ Liều lượng tạo gel Dg phụ thuộc rất mạnh vào nồng độ của polyme trong dung dịch(Hình 6.6). + Ở nồng độ cao do độ nhớt lớn và độ linh động thấp của các gốc tự do lớn, liều lượngtạo gel tương đối cao. + Ở nồng độ thấp, do độ linh động cao, liều lượng tạo gel giảm. + Ở nồng độ thấp hơn nữa, liều tạo gel lại tăng vì vai trò tác động trực tiếp của bức xạngày càng giảm, lý do là năng lượng của bức xạ được dùng để tạo ra các gốc tự do của chấthoà tan. Do đó đường phụ thuộc liều tạo gel vào nồng độ polyme trong dung dịch có điểm cựctiểu. Hình 6.6 Sự phụ thuộc của nồng độ polyme vào liều hấp thụ72 73Chương 7Một số quy trình và sản phẩm của công nghệ bức xạ7.1 Chế tạo kính tấm nhạy bức xạ Trong quá trình truyền năng lượng của bức xạ cho vật liệu thuỷ tinh, việc tạo ra các phầntử kích hoạt có tính chất hấp thụ ánh sáng ở bước sóng đặc trưng mang một ý nghĩa nhất địnhvề khoa học và ứng dụng. Quy trình chế tạo vật liệu compozite này, trên tực tế tương tự như quy trình chế tạo củaloại vật liệu c ...