การพัฒนากำบังรังสีแบบโปร่งแสงชนิดใหม่สำหรับรังสีแกมมาพลังงานต่ำโดยมีอะคริลิกและยูเรเนียมด้อยสมรรถนะเป็นองค์ประกอบ

Abstract

ยูเรเนียมด้อยสมรรถนะเป็นส่วนที่เหลือจากกระบวนการเสริมสมรรถนะยูเรเนียมในกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ซึ่งยากแก่การกำจัดและมีการนำมาใช้ประโยชน์บ้าง เช่นทำเกราะกำบังรังสีสำหรับเครื่องฉายรังสี งานวิจัยนี้จึงมีแนวคิดที่จะนำยูเรเนียมด้อยสมรรถนะซึ่งเป็นธาตุที่มีค่าความหนาแน่นและเลขอะตอมสูงมาเป็นส่วนประกอบเพื่อผลิตอะคริลิกกำบังรังสี โดยนำยูเรเนียมด้อยสมรรถนะมาสังเคราะห์เป็นยูเรเนียมไนเตรทเฮกซะไฮเดรท แล้วนำสารที่สังเคราะห์ขึ้นมาผสมกับเมทิลเมทาคริเลทเพื่อขึ้นรูปเป็นอะคริลิกกำบังรังสี โดยวัสดุที่ผลิตขึ้นมีคุณสมบัติที่เหมาะสมต่อการลดทอนรังสีแกมมาพลังงานต่ำ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการทดลองขึ้นรูปแผ่นอะคริลิกที่มีส่วนผสมของยูเรเนียมไนเตรทเฮกซะไฮเดรทปริมาณ 45% โดยน้ำหนัก แผ่นอะคริลิกที่ผลิตขึ้นได้มีสีเหลืองใส เมื่อนำไปทดสอบความสามารถในการลดทอนรังสีแกมมาที่พลังงานระหว่าง 60-364 keV พบว่าสามารถลดทอนรังสีแกมมาได้ดีกว่าแผ่นอะคริลิกที่มีส่วนผสมของตะกั่วที่มีขายอยู่ทั่วไป โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนรังสีเชิงเส้นของรังสีแกมมาพลังงานต่ำจะสูงกว่าของรังสีแกมมาพลังงานสูง และเมื่อนำแผ่นอะคริลิกที่ผลิตขึ้นนี้ไปวัดปริมาณรังสี พบว่าที่ระยะ 40 เซนติเมตร จะได้รับปริมาณรังสีเท่ากับสิ่งแวดล้อม จากผลการวิจัยดังกล่าวสรุปได้ว่าแผ่นอะคริลิกที่มีส่วนผสมของยูเรนิลไนเตรทเฮกซะไฮเดรทที่สังเคราะห์ขึ้นจากยูเรเนียมด้อยสมรรถนะมีคุณสมบัติในการลดทอนปริมาณรังสีได้มากกว่าแผ่นอะคริลิกที่มีส่วนผสมของตะกั่วที่มีขายอยู่ทั่วไป