Estudo das propriedades de dosimetria e blindagem de compósitos preparados com PVDF/ZrO2-MWCNTs

• Autor(a) principal: Esther Lorrayne Machado Pereira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AKJQHS
• topic: Nanocompósitos poliméricos; MWCNT; Dosimetria gama; Compósitos poliméricos; Nanotubos de carbono; Radiação Dosimetria; Engenharia nuclear

Nanocompósitos poliméricos constituídos por uma matriz de poli(fluoreto) de vinilideno (PVDF) reforçada com nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) e óxido de zircônia (ZrO2) foram produzidos com a finalidade de testá-los para aplicação em dosimetria gama de altas doses e blindagem de radiação X. Para o primeiro objetivo, os nanocompósitos sintetizados foram submetidos à radiação gama com doses entre 1kGy e 3000 kGy. Foram realizadas caracterizações desses nanocompósitos por intermédio das técnicas de difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de absorção no ultravioleta-visível (UV-Vis), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Utilizando-se da técnica de FTIR foram identificados dois picos cuja intensidade de absorção varia linearmente com a dose de radiação gama na faixa entre 400 kGy e 2750 kGy, sendo eles: 1715 cm-1 e 1730 cm-1. Estes picos estão associados aos modos vibracionais de estiramento da ligação C=C em =CF2- CH=CF-CH2 (1715 cm-1) e ao estiramento de dímeros da ligação C=O emCF2-CH2- COOH (1730 cm-1). Os coeficientes de correlação do ajuste linear foram 0,99354 e 0,9945, respectivamente, qualificando o nanocompósito PVDF/0,05% ZrO2/0,08% MWCNT como um ótimo candidato para ser usado como dosímetro de altas doses gama. Com as análises dos materiais pós-irradiados, constatou-se uma preservação do grau de ordem cristalina do polímero ao processo de irradiação, em comparação ao PVDF puro irradiado com as mesmas doses, através das imagens de MEV e acompanhando o decréscimo no valor do calor latente de fusão(LM). Como segundo objetivo proposto, foi realizado o teste de atenuação aos raios X, utilizando-se da técnica de DRX. As medidas de atenuação foram realizadas utilizando feixes monocromáticos de raios X emitidos por tubos de Co, Cu, Mo e Ag, com fótons de energia equivalentes a 6,5 keV, 8,5 keV, 17,5 keV e 22,1 keV. Calculando-se os valores de coeficiente de atenuação da radiação, as amostras com 1,0 mg e 1,5 mg de MWCNT apresentaram valores semelhantes, 76,2%,enquanto a amostra com 0,5 mg de MWCNT apresentou 12,9%, para fótons com energia de 6,5 keV. Para efeito comparativo a outros materiais grafíticos, amostras sem a presença de ZrO2 foram produzidas e testadas pela técnica de DRX com feixe monocromático de 8,5 keV.