Naslov (srp)

Радијациона стабилност полимерних, геополимерних и композитних материјала за примене у управљању радиоактивним отпадом : докторска дисертација

Autor

Vujović, Milan, 1986-

Doprinosi

Cvetić, Jovan, 1962-
Vujičić, Ivica
Vujisić, Miloš, 1974-
Đurišić, Željko, 1972-

Opis (eng)

Radioactive materials have various applications in medicine, industry, forelectricity production and in scientific and research applications. Radioactive materialswhose further use is not planned are declared as radioactive waste. Radioactive wastethat contains activity high enough or has a half-life long enough that it cannot beimmediately released into the environment must be adequately collected and thenstored, processed and finally, if it cannot be released into the environment, disposed of.The safety of radioactive waste management is largely based on the reliability ofthe containers in which the radioactive waste is stored. Proper choice of container typeand material and its elements such as inner shielding will determine its behavior underconditions of long-term exposure to ionizing radiation and other conditions duringstorage and disposal of radioactive waste both under normal conditions and in the caseof a potential accident.In this dissertation, several polymeric, geopolymeric and composite materials areanalyzed as potential candidates for inner shielding in different types of containers forstorage and disposal of disused sealed radioactive sources and radioactive waste, fromthe point of view of ionizing radiation.The suitability of the investigated materials for these applications was tested byMonte Carlo simulations that give the values of the absorbed dose in the inner shieldingof containers of different compositions and dimensions. Radioactive sources used insimulation models include the most commonly used sealed radioactive sources as well asthe most common radionuclides found in low-, intermediate- and high-level radioactivewaste. Accurate geometric models of the tested situations were applied in the simulationmodels, and the influence of stacking of containers, either in the storage or in the disposalfacility, on the dose to inner shielding was also taken into account.The simulation results were used to calculate the overpressure inside thecontainer, caused by the gas generated in the inner shielding due to radiolysis. For eachof the investigated materials, two types of waste activity limits are determined: one belowwhich the overpressure decreases after the initial increase caused by heat and the otherwhich results in an overpressure that remains below the maximum allowable value.Changes in the molecular weight of polymeric and composite materials due to exposureto ionizing radiation were also calculated, in order to check whether degradation of themechanical characteristics of the inner shielding caused by exposure to radiation can beexpected.The obtained results show that, in terms of the effects caused by exposure toionizing radiation, the investigated materials are compatible with the proposed use asinternal shielding in containers for storage and disposal of spent radioactive sources,low-, medium- and high-level radioactive waste.

Opis (srp)

Радиоактивни материјали користе се у бројним гранама медицине,привреде, за производњу електричне енергије и у научно-истраживачком раду.Радиоактивни материјали чија се даља употреба не планира проглашавају серадиоактивним отпадом. Радиоактивни отпад који садржи довољно активностиили има време полураспада довољно дуго да се не може одмах испустити у животнусредину мора се на адекватан начин сакупити а потом складиштити, обрађивати иконачно, ако се не може ослободити у животну средину, одложити.Сигурност управљања радиоактивним отпадом, у значајној мери заснива сена поузданости контејнера у које је радиоактивни отпад смештен. Правилан избортипа и материјала контејнера и његових елемената као што је испуна одредићењегово понашање у условима дугорочног излагања јонизујућем зрачењу и другимусловима током складиштења и одлагања радиоактивног отпада како унормалним условима тако и у случају потенцијалног акцидента.У овој дисертацији анализирано је неколико полимерних, геополимерних икомпозитних материјала као потенцијални кандидати за испуну у различитимтиповима контејнера за складиштење и одлагање ислужених радиоактивнихизвора и радиоактивног отпада, са становишта утицаја јонизујућег зрачења.Погодност испитиваних материјала за наведене примене испитивана јеМонте Карло симулацијама које дају вредности апсорбоване енергије у испунамаконтејнера различитих састава и димензија. Радиоактивни извори који се користеу симулационим моделима укључују најчешће ислужене радиоактивне изворе каои најчешће радионуклиде који се налазе у ниско, средње и високо активномрадиоактивном отпаду. У симулационим моделима примењени су тачнигеометријски модели испитиваних ситуација а такође је узет у обзир утицајслагања контејнера, било у складишту или у одлагалишту, на дозу у испуни.Резултати симулација коришћени су за израчунавање натпритиска унутарконтејнера, узрокованог гасом који се ствара у унутрашњој испуни уследрадиолизе. За сваки од испитиваних материјала одређују се и две врсте границаактивности отпада: једна испод које се натпритисак смањује након почетног скокаизазваног топлотом и друга која резултира натпритиском који остаје исподмаксимално дозвољене вредности. Промене молекуларне масе полимерних икомпозитних материјала услед излагања јонизујућем зрачењу су такођеизрачунате, како би се проверило да ли се може очекивати деградација механичкихкарактеристика оклопа изазвана радијацијом.Добијени резултати показују да су, у погледу ефеката изазваних излагањемјонизујућем зрачењу, испитивани материјали компатибилни са предложеномупотребом као унутрашња испуна у контејнерима за складиштење и одлагањеислужених радиоактивних извора, ниско, средње и високо активноградиоактивног отпада.

Opis (srp)

Електротехника и рачунарство - Нуклеарна техника / Datum odbrane: 09.11.2022.

Jezik

srpski

Datum

2022

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Radioaktivnost

Radioactive Waste, Radioactive Waste Storage, Radioactive Waste Disposal, Polymeric materials, Geopolymer materials, Composite materials, Radiation Hardness, Numerical Modeling, Monte Carlo Simulations, Radiation Effects

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Radioaktivnost

Радиоактивни отпад, складиштење радиоактивног отпада, одлагање радиоактивног отпада, полимерни материјали, геополимерни материјали, композитни материјали, радијациона стабилност, нумеричко моделовање, Монте Карло симулације, радијациони ефекти