چكيده فارسي :
در عصر حاضر، مديريت پسماندها و مقابله با آلودگي‌هاي ناشي از آنها به يكي از دغدغههاي اساسي جامعه بشري تبديل شده است. پسماندهاي پرتوزا، به دليل پايداري طولاني مدت و تأثيرات مخرب آنها بر محيط زيست و سلامتي انسان و ساير موجودات، به عنوان يكي از خطرناك‌ترين نوع زبالهها شناخته مي‌شوند. از اين رو، به كارگيري روش‌هاي مناسب براي دفع ايمن اين نوع پسماندها امري حياتي است. براي جلوگيري از نشت تشعشعات و گازهاي ناشي از اين پسماندها و همچنين ممانعت از آلودگي آب‌هاي زيرزميني و خاك اطراف، استفاده از پوشش‌هاي نفوذناپذير و محافظ ضروري است. رس بنتونيت، با توجه به خصوصيات با ارزش، يكي از گزينه‌هاي برتر براي ساخت اين پوشش‌ها به شمار مي‌رود. با اين حال، نوسانات فصلي و تأثيرات سيكلهاي تر و خشك مي‌توانند منجر به ترك‌خوردگي و كاهش اثربخشي پوشش شوند. در اين مطالعه، به منظور بهبود لايههاي محافظ در برابر اشعه و كاهش تشكيل حفرهها و تركها در سيكلهاي تر و خشك، از تركيب پودر مگنتيت با درصدهاي 15، 30 و 45 و الياف شيشه با درصدهاي 0.5، 1 و 1.5 استفاده شده و تأثير آن بر ضريب تضعيف خطي و ضريب نفوذپذيري گاز مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج نشان دادهاند كه با افزايش پودر مگنتيت، ضريب تضعيف خطي بهبود يافته است. ضريب تضعيف خطي در اين پژوهش به صورت آزمايشگاهي با كمك آشكارساز سوسوزن سديمي و همچنين از طريق شبيه سازي با استفاده از كد MCNP و پايگاه داده وب XCOM بدست آمده است. نمونه‌هايي كه 45 درصد مگنتيت به همراه بنتونيت داشتهاند، عملكرد قابل توجهي در محافظت در برابر اشعه نشان دادهاند، به طوري كه در مقايسه با نمونه‌هاي بنتونيت خالص، افزايش محافظتي در برابر تشعشعات با انرژي‌هاي 662، 1173، و 1332 كيلوالكترون‌ولت به ترتيب به ميزان 38، 62، و 59 درصد را نشان دادهاند. آزمايشهاي نفوذپذيري گاز نيز بيان‌گر آن هستند كه با افزايش ميزان الياف شيشه، ضريب نفوذپذيري كاهش يافته است. در نمونه‌هاي تحت تأثير سيكلهاي تر و خشك، ضريب نفوذپذيري گاز افزايش مي‌يابد، كه اين افزايش در اولين مرحله ترك‌خوردگي نمونه‌ها بيش‌تر است و در مراحل بعدي، افزايش چشم‌گيري مشاهده نميشود. بر اساس نتايج، افزودن 1 درصد الياف شيشه به همراه 45 درصد پودر مگنتيت به كنترل تركها كمك كرده است.
چكيده انگليسي :
In the contemporary world, the management of waste and the prevention of its resultant pollution have emerged as pivotal challenges for societies. Among various types of waste, radioactive waste stands out as particularly perilous due to its enduring stability and detrimental impact on both the environment and the well-being of living beings. Consequently, the deployment of effective disposal methods for such waste is of utmost importance. To avert the leakage of radiation and gases from these wastes, as well as to prevent the contamination of groundwater and adjacent soil, the application of impermeable and protective coatings is essential. Bentonite clay, prized for its exceptional properties, is considered one of the prime materials for crafting such barriers. Nonetheless, the integrity of these coatings can be compromised by seasonal changes and the cyclical nature of wet and dry periods, leading to cracks and diminished effectiveness. This study has explored the enhancement of protective layers against radiation and the reduction of holes and cracks during wet and dry cycles through the incorporation of magnetite powder and glass fibers. The findings indicate that an increase in magnetite content correlates with an improved linear attenuation coefficient. This coefficient was determined experimentally using a sodium scintillation detector and theoretically through simulations with the MCNP code and the XCOM database. Samples containing 45% magnetite in conjunction with bentonite demonstrated superior radiation shielding capabilities, offering significantly greater protection against radiation energies of 662, 1173, and 1332 kev by 38%, 62%, and 59%, respectively, compared to pure bentonite samples. Gas permeability tests further revealed that a higher concentration of glass fibers reduces the permeability coefficient. However, this coefficient tends to rise in samples subjected to wet and dry cycles, with the most pronounced increase occurring during the initial cracking phase, followed by a plateau in subsequent stages. The optimal addition of 1% glass fibers alongside 45% magnetite powder has been shown to effectively mitigate crack formation.
