Обоснование технологии изготовления защитного материала из измельченной лиственной древесины

• Автор: Леонова, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Биологическое воздействие нейтронных потоков на живую

1.2 Существующие защитные материалы, их преимущества и

недостатки

1.3 Анализ возможности использования древесины для защиты

от нейтронных потоков

1.4 Существующие технологии и оборудование для производства изделий из древесных прессмасс

1.5 Выводы и задачи исследований

2. Теоретические исследования способов уплотнения древесных отходов и их взаимодействия с нейтронами
2.1 Анализ взаимодействия нейтронов с древесиной
2.2 Математическая модель напряженнодеформированного состояния прессуемого древесного материала
2.3 Методика расчета производительности изготовления защитных блоков методом экструзии
2.4 Выводы
3. Методика экспериментальных исследований
3.1 Общие положения
3.2 Исходные материалы
3.3 Основное оборудование и приборы
3.4 Методы испытаний
3.5 Методика планирования и обработки результатов экспериментальных исследований
4. Результаты экспериментальных исследований
4.1 Экспериментальное определение прочности брикета в зависимости от способа измельчения древесных пород
4.2 Экспериментальное определение влияния силового воздействия прессформы на прочность блока
4.3 Экспериментальное определение по определению коэффициента трения
4.4 Экспериментальное определение нейтронозащитных свойств блоков из измельченной древесины
4.5 Выводы
5 Техникоэкономические и технологические результаты
исследований
5.1 Общие положения
5.2 Сырье для производства блоков
5.3 Структурная схема технологического процесса и
рекомендации по его осуществлению
5.4 Рекомендации по конструктивному оформлению
нейтронозащитных блоков и их гидрофобная обработка
5.5 Принципиальная технологическая схема организации производства нейтронозащитных блоков
5.6 Выводы
6. Основные выводы и рекомендации
Список литературы


В результате упругого рассеивания нейтрона на ядре сумма кинетических энергий рассеянного нейтрона и ядра отдачи равна кинетической энергии нейтрона до взаимодействия. При неупругом взаимодействии это равенство не выполняется. В результате происходит либо ядерная реакция с образованием стабильного или радиоактивного изотопа, либо расщепление ядра с образованием новой частицы. Соотношение между упругими и неуп-рупши взаимодействиями определяется химическим составом облучаемого объекта и энергией нейтрона. Доминирующая часть энергии, передаваемой биологическим объектам, быстрыми нейтронами, обусловлена упругим рассеянием их на ядрах Я, С, N и О. Нейтронные потоки, воздействуя на живой организм, вызывают в нем цепочку обратимых и необратимых изменений, зависящих от интенсивности воздействия и условий облучения. Первичным этапом, инициирующим многообразные процессы в биологических объектах, является ионизация и возбуждение. В простых веществах, молекулы которых состоят из атомов одного и того же элемента, процессу ионизации сопутствуют процессы рекомбинации, то есть возбужденный атом возвращается в нормальное состояние путем перехода электрона с внешних электронных оболочек на более близко расположенные к атомному ядру. При этом происходит испускание одного или нескольких фотонов характеристического излучения и это не приводит к каким-либо изменениям физико-химической природы облучаемой среды. Иная картина возникает при облучении живой клетки, которая является частицей сложной биологической системы и сама по себе имеет очень сложную природу. При прохождении излучений через живые клетки биологический эффект можно ожидать в том случае, если лучи попадают или проходят в непосредственной близости от особо чувствительных молекул или структур, которые располагаются обычно внутри ядра клетки. Патологические изменения выражаются в образовании комочков хромосом и последующей фрагментации, что в конечном итоге приводит к разрушению живой ткани. Более существенную роль в формировании биологических последствий играет механизм косвенного действия излучений, а именно, радиационнохимические изменения в данном растворенном веществе, обусловленные радиолизом воды, составляющей -% массы биологической ткани. Основной задачей радиобиологии является вскрытие всех закономерностей биологического ответа на воздействие ионизирующих излучений, понять и преодолеть основной биологический парадокс, состоящий в несоответствии между ничтожной величиной поглощенной энергии и крайней степенью выраженности реакций биологического объекта, вплоть до летального исхода. Известно, что облучение дозой ЮГр убивает всех млекопитающих. Если выразить эту дозу в единицах тепловой энергии, то окажется, что облученный организм человека при этом нагревается на 0, ГС, что не должно было бы привести к серьезным последствиям. В присутствии кислорода образуется также свободный радикал гидроперекиси (НО2) и перекиси водорода (Н2О2°), являющиеся сильными окислителями. Они диффундируют в водной среде и реагируют с критическими молекулами клетки. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, образуются токсины. В живой ткани ситуация выглядит значительно сложнее, чем при облучении воды, особенно если поглощающим веществом служат крупные и сложные по составу биологические молекулы. В этом случае образуются свободные радикалы органических веществ Я обладающие не спаренным электройом и крайне реакционноспособные. Химические реакции развиваются с большим выходом и вовлекают в процесс многие тысячи молекул, незатронутых излучением. Таким образом, специфика действия ионизирующего излучения на биологические объекты заключаются в том, что производимый им эффект обусловлен не столько количеством поглощенной энергии в облучаемом объекте, сколько той формой, в которой энергия проявляется. Таким образом, действие ионизирующих, в частности, нейтронных излучений на биологические объекты, можно разделить на этапы, происходящие на различных уровнях. Начальный уровень развивается на атомарном уровне ионизации и возбуждения. Время протекания этого процесса составляет Ю^-Ю' сек.