مقایسه تجربی سطح مقطع جذب نوترون های حرارتی در ذرات با مقیاس نانو و میکرو

سطح مقطع برخورد نوترون با مواد در موارد استفاده از نوترون برای انجام یک کار خاص مثلا نوترون تراپی یا حتی در رآکتورهای هسته ای، از اهمیت بالایی برخوردار است. در محاسبات کدهای محاسباتی مثل MCNP، تنها از اطلاعات سطح مقطع برخورد نوترون با توده ماده که در کتابخانه کد محاسباتی وجود دارد استفاده می شود، درصورتی که موادی که دارای ذرات در مقیاس نانو هستند در مقابل توده مواد و یا مواد دارای ذرات در مقیاس میکرو از خواص بهتری برخوردارند و حتی می توانند در برخی موارد سطح مقطع برخورد نوترون متفاوتی از خود نشان دهند. در این پژوهش مقدار جذب نوترون حرارتی در کامپوزیت اپوکسی و میکرو ذره نیترید بور (BN) و کامپوزیت اپوکسی و نانوذره نیترید بور هگزاگونال (h-BN) با اندازه ذرات 80 نانومتر و فاصله صفحات 20 نانومتر مقایسه شده است. کامپوزیت ها از روش فرآوری محلول ساخته شده اند، بدین صورت که محلول اپوکسی با پودر ذرات میکرو و یا نانو با به کاربردن دستگاه آلتراسونیک مخلوط و درنهایت محلول در قالب ریخته گری شده است. دودسته نمونه از کامپوزیت های با ذرات نانو و میکرو با درصد وزنی متفاوت، 5% و 10% در نظر گرفته شده و ساخته شده است. همچنین برای آشکارسازی نوترون های حرارتی از آشکارساز BF3 استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده تفاوت سطح مقطع جذب نوترون حرارتی در کامپوزیت میکرو نیترید بور و کامپوزیت نانو نیترید بور هگزاگونال است. نتایج حاصل از آزمایش ها و داده های به دست آمدهنشان دهنده ی بهبود یا افزایش جذب نوترون های حرارتی در کامپوزیت با ذرات نانو نیترید بور هگزاگونال نسبت به کامپوزیت با ذرات میکرو نیترید بور است.