محققان پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای با همکاری پژوهشگران دانشگاه تهران در تحقیقات خود موفق به ساخت نانوکامپوزیتی پلیمری با مقاومت حرارتی، شیمیایی و مکانیکی بالا شدند. این ماده، در صورت تکمیل بررسی‌ها و دستیابی به تولید در مقیاس صنعتی، می‌تواند برای انبار ن
پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای: نانوکامپوزیت‌های پلیمری، موادی برای جایگزینی با مخازن فولادی
امروزه با توجه به پیشرفت‌های چشمگیر صنعت هسته‌ای و کاربرد روز افزون این فناوری در صنعت، پزشکی و کشاورزی، تولید پسمان‌های هسته‌ای و آلوده به مواد رادیواکتیو اجتناب ناپذیر خواهد بود. پسمان‌های پرتوزا به دلیل خصوصیات منحصر بفرد خود، لازم است طبق معیارها و ضوابط مخصوص مورد عملیات قرار گرفته و سپس نگهداری یا دفع شوند.
به گفته‌ی سید محمد رضوی، یکی از مهم‌ترین عملیات در مدیریت این پسمان‌ها، انبارسازی و نگهداری آن‌هاست؛ چراکه با توجه به طول عمر زیاد برخی مواد رادیواکتیو، قابلیت دورریزی و انتقال آن‌ها به محیط زیست وجود ندارد.
رضوی در ادامه افزود: «در این مورد رایج‌ترین روش، نگهداری طولانی مدت و ایمن پسمان‌ها در مخازن مناسب و در اعماق زمین است. استفاده از پلیمرها، به ویژه نانوکامپوزیت‌های پلیمری، برای ساخت مخازن نگهداری پسمان‌های رادیواکتیو در مقایسه با فلزات و سیمان مزایایی دارد. از جمله‌ی این مزیت‌ها می‌توان به نسبت استحکام به وزن بسیار بالا، مقاومت شیمیایی مناسب، فرایندپذیری آسان و مقرون به صرفه بودن نانوکامپوزیت‌های پلیمیری اشاره کرد.»
هدف از انجام این تحقیق بررسی خواص نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با نانوذرات رس و بررسی خواص آن پس از تقویت با الیاف کربن بوده است. همچنین اثر پرتو الکترونی بر روی خواص نانوکامپوزیت‌های تهیه شده نیز مطالعه شده است.
نتایج به دست آمده نشان دهنده‌ی این بوده که نانوذرات موجود در فاز پلیمر، ضمن بهبود دادن خواص مختلف نانوکامپوزیت، می‌توانند منجر به تولید ماده‌ای شوند که مقاومت حرارتی، شیمیایی و مکانیکی خوبی دارد.
لذا امکان استفاده از نانوکامپوزیت ساخته شده برای کاربرد در مخازن نگهداری پسمان‌های رادیواکتیو وجود دارد. این نانوکامپوزیت می‌تواند جایگزین مناسبی برای مخازن فولادی فعلی شده و با داشتن وزن کمتر در صورت کاربردی شدن، صرفه‌جویی اقتصادی را نیز به همراه خواهد داشت.
به گفته‌ی این محقق، در این کار، برای مشخص نمودن یک ترکیب کامپوزیتی مناسب، به بررسی نانوکامپوزیت وینیل استر-نانورس تقویت شده با الیاف کربن پرداخته شده است. به این منظور نانوکامپوزیت‌هایی از رزین وینیل استر با درصدهای مختلف نانوذره تهیه شده و مقاومت حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و همچنین جذب رطوبت آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. پس از اینکه یک مقدار بهینه برای نانورس در ترکیب با رزین شناسایی شده، نانوکامپوزیت با ترکیب منتخب به وسیله الیاف پیوسته‌ی کربن تقویت شده و خواص مکانیکی آن قبل و بعد از پرتودهی بررسی گردید.
این تحقیقات با همکاری نگار دهقانپور- کارشناس ارشد مهندسی شیمی از دانشگاه تهران، دکتر مهدی رجبی هامانه- عضو هیأت علمی شیمی دانشگاه تهران، دکتر سید جواد احمدی- عضو هیأت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای و سید محمد رضوی- پژوهشگر پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای انجام شده است. نتایج این کار در مجله‌ی Journal of Applied Polymer Science (جلد۱۳۲، شماره ۳۳، سال ۲۰۱۵، صفحات۱-۴۲۹۳۹ تا ۸-۴۲۹۳۹) به چاپ رسیده است.
به گفته‌ی سید محمد رضوی، یکی از مهم‌ترین عملیات در مدیریت این پسمان‌ها، انبارسازی و نگهداری آن‌هاست؛ چراکه با توجه به طول عمر زیاد برخی مواد رادیواکتیو، قابلیت دورریزی و انتقال آن‌ها به محیط زیست وجود ندارد.
رضوی در ادامه افزود: «در این مورد رایج‌ترین روش، نگهداری طولانی مدت و ایمن پسمان‌ها در مخازن مناسب و در اعماق زمین است. استفاده از پلیمرها، به ویژه نانوکامپوزیت‌های پلیمری، برای ساخت مخازن نگهداری پسمان‌های رادیواکتیو در مقایسه با فلزات و سیمان مزایایی دارد. از جمله‌ی این مزیت‌ها می‌توان به نسبت استحکام به وزن بسیار بالا، مقاومت شیمیایی مناسب، فرایندپذیری آسان و مقرون به صرفه بودن نانوکامپوزیت‌های پلیمیری اشاره کرد.»
هدف از انجام این تحقیق بررسی خواص نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با نانوذرات رس و بررسی خواص آن پس از تقویت با الیاف کربن بوده است. همچنین اثر پرتو الکترونی بر روی خواص نانوکامپوزیت‌های تهیه شده نیز مطالعه شده است.
نتایج به دست آمده نشان دهنده‌ی این بوده که نانوذرات موجود در فاز پلیمر، ضمن بهبود دادن خواص مختلف نانوکامپوزیت، می‌توانند منجر به تولید ماده‌ای شوند که مقاومت حرارتی، شیمیایی و مکانیکی خوبی دارد.
لذا امکان استفاده از نانوکامپوزیت ساخته شده برای کاربرد در مخازن نگهداری پسمان‌های رادیواکتیو وجود دارد. این نانوکامپوزیت می‌تواند جایگزین مناسبی برای مخازن فولادی فعلی شده و با داشتن وزن کمتر در صورت کاربردی شدن، صرفه‌جویی اقتصادی را نیز به همراه خواهد داشت.
به گفته‌ی این محقق، در این کار، برای مشخص نمودن یک ترکیب کامپوزیتی مناسب، به بررسی نانوکامپوزیت وینیل استر-نانورس تقویت شده با الیاف کربن پرداخته شده است. به این منظور نانوکامپوزیت‌هایی از رزین وینیل استر با درصدهای مختلف نانوذره تهیه شده و مقاومت حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و همچنین جذب رطوبت آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. پس از اینکه یک مقدار بهینه برای نانورس در ترکیب با رزین شناسایی شده، نانوکامپوزیت با ترکیب منتخب به وسیله الیاف پیوسته‌ی کربن تقویت شده و خواص مکانیکی آن قبل و بعد از پرتودهی بررسی گردید.
این تحقیقات با همکاری نگار دهقانپور- کارشناس ارشد مهندسی شیمی از دانشگاه تهران، دکتر مهدی رجبی هامانه- عضو هیأت علمی شیمی دانشگاه تهران، دکتر سید جواد احمدی- عضو هیأت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای و سید محمد رضوی- پژوهشگر پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای انجام شده است. نتایج این کار در مجله‌ی Journal of Applied Polymer Science (جلد۱۳۲، شماره ۳۳، سال ۲۰۱۵، صفحات۱-۴۲۹۳۹ تا ۸-۴۲۹۳۹) به چاپ رسیده است.
