الفهرس 
Theoretical ConsiderationsOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 202 |  |  |
| | | from | 202 | | |
Abstract
يمكن استخدام التأثيرات المختلفة التي يحدثها الإشعاع في البلمرات في تحسين خواص هذه البلمرات، وجعلها مناسبة للعديد من التطبيقات الصناعية والتي لم تكن مناسبة لها من قبل. ومن ثم كان الهدف من هذه الرسالة هو دراسة تأثير التشعيع بالأيونات الثقيلة عالية الطاقة على الخواص الفيزيائية للكاشف النووي بايفول عديد الكربونات
و قد تمت هذه الدراسة باستخدام العديد من التقنيات مثل تقنية حيود الأشعة السينية XRD وتقنية قياس اللزوجة و تقنية الأشعة تحت الحمراء FTIR والتحليل الحراري الوزني TGA وقياس معامل الانكسار وتقنية التغيرات في اللون color changes و كذلك قياس الخواص الكهربية للعينات المشععة و غير المشععة.
تحتوي هذه الرسالة على مقدمة و ثلاث فصول.
المقدمـــة:
وتشمل تجميعاً لما سبق نشره في مجال الدراسة بالإضافة إلى الهدف من هذا العمل.
الفصــل الأول:
و يشمل هذا الفصل المفاهيم الأساسية للإشعاع المؤين وتفاعله مع المواد، وكذلك تعريف بوحدات قياس الجرعة الإشعاعية، كما يشتمل على أسس علم البلمرات مع الخواص العامة لها و طرق تفاعل الإشعاع مع البلمرات، بالإضافة إلى تطبيقات المعالجة الإشعاعية في المجال الصناعي و التطبيقي.
الفصــل الثانــي:
يتضمن هذا الفصل معلومات وافية عن البوليمر الذي تم استخدامه في الدراسة الحالية، و أيضاً شرحاً وافياً للتقنيات التي تم استخدامها و الأجهزة العملية التي تم القياس عليها، و كذا ظروف التشعيع.
الفصــل الثالــث:
يَعرض هذا الفصل نتائج دراسة تغير الخواص الفيزيائية لعينات الكاشف النووي Bayfol CR 1-4 و Bayfol DPF5023 بفعل كل من أيونات الحديد والسيليكون.
و تتلخص النتائج التي تم الحصول عليها فيما يلي:
* أظهرت نتائج حيود الأشعة السينية أن التشعيع بأيونات الحديد حتى 8000 ion/cm2 لعينات Bayfol DPF5023 والتي تتصف بهالة halo تمتد في المدى 2 = 13°-26° تشير إلى أن البوليمر شبه بلوري ، قد سبب تكوين الروابط و التي تقلص الأجزاء البلورية مما يؤدى إلى زيادة العشوائية فيميل البوليمر إلى الشكل الأمورفي، و تزيد صرامته، فيصبح ملائم للأغراض الصناعية التي تتطلب ثنيه دون كسره.
أما عينات Bayfol CR 1-4 و التي تتصف بهالة halo تمتد في المدى 2 = 12°-26° قد أدي تشعيعها بأيونات الحديد حتي 5000 ion /cm2 إلى تكسير الجزء البللوري وزيادة الجزء الأمورفي ثم يحدث تكسير للسلاسل وزيادة للجزء البللوري عند زيادة الجرعة إلي 8000 ion/cm2.
في حين أن التشعيع بأيونات السيليكون أدي لحدوث تكسير للسلاسل و زيادة للجزء البللوري لكلا النوعين من البوليمر Bayfol DPF5023و Bayfol CR 1-4.
وبناء علي ذلك تم انتقاء عينات Bayfol DPF5023 للتشعيع بأيونات حديد عالية الطاقة 28 Gev و بمدي من الجرعات (1*1012 – 5*1015) ion/cm2 و دراسة التغير في خواصها الفيزيائية.
* و لدراسة تأثير كلاً من درجه الحرارة وجرعات أيونات الحديد على لزوجة العيناتintrinsic viscosity (كمؤشر لتغير الوزن الجزيئي average molecular mass) تم تحضير محاليل مخففة بتركيزات مختلفة في المدى من 0.2 % إلى 0.8 % باستخدام مذيب الكلوروفورم. و قد تم اختيار هذه التركيزات لتجنب أي تفاعلات ثانوية بين البوليمر و جزيئات المذيب، الذي يمكن أن ينعكس على زيادة اللزوجة و عدم دقة النتائج. وتم قياس لزوجة العينات عند درجات حرارة 35 درجة مئوية و أظهرت النتائج أن لزوجة العينات (و بالتالي الوزن الجزيئي) تتأثر بجرعات أيونات الحديد المعطاة، حيث زاد الوزن الجزيئي للعينات.
* أظهرت نتائج دراسة طيف امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية في مدى الأشعة تحت الحمراء، أن عينات Bayfol تتصف بمستوى امتصاص ذي خطوط أساسية في مدى الأعداد الموجية 400-4000 cm-1 و قد ظهر تأثير التشعيع بالأيونات في تغيير شدة هذه الخطوط intensity of peaks، في حين أن مواضع الخطوط لم تتأثر كثيراً بجرعات البروتونات المعطاة. و تم تفسير ذلك بحدوث زيادة في مجموعة الهيدروكسيل OH والذي نتج نتيجة للتكسير في مجموعة الكربونات وخروج غاز ثاني أكسيد الكربون.
* تم تتبع التغيرات التي تطرأ على العينات نتيجة تسخينها من خلال التحليل الحراري الوزني TGA ، و تم استخدام المنحنيات الناتجة في حساب كلاً من طاقة تنشيط الانحلال الحراري Ea و درجة حرارة بداية الانحلال To، و أظهرت النتائج أن عيناتDPF 5023 Bayfol تنحل حرارياً في مرحلة رئيسية وحيدة، وأن التشعيع بأيونات الحديد حتى 5x1012 ion/cm2 قلل من درجة الثبات الحراري نتيجة للتكسير الذي يحدث في متسلسلات البوليمر. و عند زيادة الجرعة حتى 5x1015 ion/cm2 تحدث زيادة في الثبات الحراري للبوليمر مما يطيل من عمر استخدام الأدوات المصنوعة من هذا البوليمر.
* أكدت نتائج قياس معاملات الإنكسار أن تشعيعBayfol DPF5023 في المدى 1013-1015 ion/cm2 يؤدي إلى إنشاء مجموعات ذرية نشطة تسمح بإعادة وصل السلاسل، فيزيد معامل الإنكسار وبالتالي يقل تباين خواص العينات anisotropic nature في الاتجاهات المختلفة.
* تم دراسة طيف نفاذية الموجات الكهرومغناطيسية خلال الكاشف النووي Bayfol DPF5023 في مدى الأطوال الموجية 200-2500 nm و تم حساب قيم اللون الثلاثية tristimulus values و قيم الإحداثيات اللونية chromaticity coordinates. كما تم حساب قيم فرق اللون E بين العينات المشععة و غير المشععة. و أشارت النتائج إلى أن تفاعل أيونات الحديد مع عينات Bayfol DPF5023 يُنشط المجموعات الذرية free radicals مما ُيحدث تغيرات واضحة في اللون و التي تزداد مع زيادة جرعة اللأيونات. و تم مناقشة النتائج في ضوء تقديم الأساسيات التي يمكن استخدامها في تصميم مستشعر sensor لقياس جرعات الأيونات و تم استخلاص أن الكاشف النووي بايفول مُلائم للاستخدام في مجال القياسات الإشعاعية حيث تغير لونه بصورة واضحة نتيجة التشعيع بأيونات الحديد.
* تم قياس شدة التيار المستمر كدالة في فرق الجهد و أظهرت النتائج أن التوصيلية الكهربية تتغير مع تغير جرعات الأيونات المعطاة، حيث تقل عند التشعيع بالأيونات حتى 1013 ion/cm2 نتيجة زيادة درجة التفرع في البوليمر و بالتالي زيادة العشوائية فينشأ بعض العيوب lattice defects تعمل كحاجز جهد scattering centers and energy barriers فتعوق مرور التيار الكهربي ثم تزداد عند التشعيع بالأيونات حتي 1015 ion/cm2 مما يشير لزيادة درجة الترتيب بين السلاسل و زيادة في الجزء البللوري في البوليمر.
أخيراً جاءت كل التقنيات المستخدمة والتي أجريت على الكاشف النووي Bayfol قبل وبعد التشعيع متوافقة وتؤكد بعضها البعض. وبهذا فان هذه الدراسة يمكن أن تُساهم في العديد من التطبيقات البحثية و الصناعية، و كذا في تقديم الأساسيات المستخدمة في تصميم مستشعرsensor لقياس جرعات أيونات الحديد عالية الطاقة في التطبيقات التي تستخدم أيونات الحديد عالية الطاقة أو في استنباط طرق جديدة لتقييم التدهور الحادث في البوليمر نتيجة لتعرضه للأيونات الثقيلة عالية الطاقة.