diplomová práce

Kompozitní materiály se zvýšeným koeficientem lineárního zeslabení ionizujícího záření

Text práce 16.98 MB Příloha 292.41 kB

Autor práce: Ing. Kamil Novotný

Ak. rok: 2022/2023

Vedoucí: Mgr. František Kučera, Ph.D.

Oponent: Ing. Josef Petruš, Ph.D.

Abstrakt:

Ionizující záření nachází mnoho uplatnění v oblastech zdravotnictví, potravinářství, jaderné energetiky a dalších, ale ve větších dávkách představuje velké nebezpečí pro lidské zdraví. V této práci byly připraveny kompozitní materiály se zvýšenou schopností absorpce ionizujícího gama záření. Nenasycená polyesterová pryskyřice byla vyztužená anorganickými plnivy obsahujícími mimo jiné bismut nebo baryum. Morfologie vzorků byla prozkoumána elektronovou rastrovací mikroskopií. Teoretické hodnoty hmotnostních koeficientů zeslabení kompozitů byly vypočteny programem XCOM pro energie fotonů 662 keV a 1253 keV. Experimentálně bylo měřeno zeslabení intenzity gama záření zdrojů 137Cs a 60Co. Z experimentálních dat byly stanoveny lineární koeficienty zeslabení a polotloušťky připravených materiálů. Přídavkem plniv byly zlepšeny stínící vlastnosti matrice. Nejvyšších hodnot hmotnostních a lineárních koeficientů dosáhl kompozit s obsahem oxidu bismutitého. Byla zjištěna dobrá shoda experimentálních a teoretických výsledků. Navíc bylo posouzeno, jakým způsobem ovlivnil přídavek plniv rázovou houževnatost.

Klíčová slova:

Ionizující záření, záření gama, radioaktivita, stínící vlastnosti, lineární koeficient zeslabení, částicový kompozit, nenasycená polyesterová pryskyřice

Termín obhajoby

30.05.2023

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student při prezentaci práce na téma Kompozitní materiály se zvýšeným koeficientem lineárního zeslabení ionizujícího záření nejdříve seznámil komisi s hlavními cíli práce a materiály pro přípravu vzorků. Následně vysvětlil měření lineárního koeficientu zeslabení a použitou přípravu vzorku. Poté ukázal výsledky týkající se měření viskozity, houževnatosti, snímky z elektronového mikroskopu a měření lineárního koeficientu zeslabení. V rámci prezentace výsledků srovnával především získané hodnoty s hodnotami získanými výpočtem. V závěru zhodnotil získaná data s teoretickými a byl komisí vyzván k odpovědím na otázku oponenta: 1) Čím si vysvětlujete posun maxima exotermního píku pro vzorek UPEG na Obr. 10 v porování s ostatními kompozity? 2) Proč byla koncentrace plniva EG v kompozitu UPEG nejnižší v porovnání s otatními vzorky? 3) Nečekaně slabou stínící schopnost kompozitu s EG připisujete nerovnoměrné distribuci EG v UP. Jakým způsobem by bylo možné tento hendikep napravit? Po zodpovězení otázek komise položila studentovi tyto otázky: 1) Jaký je poločas rozpadu Cs a Co? 2) Kde vznikla tato práce? 3) Jaké jsou aplikace tohoto materiálu? 4) Dovedl byste srovnat vlstnosti Vašeho materiálu s konvenčně používanými materály? Na všechny otázky student výborně odpověděl a prokázal velmi hluboké znalosti oboru.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Fakulta chemická

Ústav

Ústav chemie materiálů

Studijní program

Chemie a technologie materiálů (NPCP_CHTM)

Složení komise

prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Pác (člen)
Ing. Jiří Lerch (člen)

Posudek vedoucího
Mgr. František Kučera, Ph.D.

Student zpracoval DP samostatně, dosáhl pozitivních výsledků, zejména kladně lze hodnotit predikci výsledků a následné experimentální ověření dosažených výsledků. Student se úspěšně vypořádal s omezeným časem na řešení DP v důsledku zahraniční stáže zvýšenou aktivitou při řešení. Celkově hodnotím DP stupněm výborně/A.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování A
Využití poznatků z literatury A
Kvalita zpracování výsledků B
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Závěry práce a jejich formulace A
Využívání konzultací při řešení práce B
Celkový přístup k řešení úkolů B

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Josef Petruš, Ph.D.

Diplomová práce se zabývá výzkumem kompozitních materiálů se zvýšeným koeficientem lineárního zeslabení ionizujícího záření. Literární rešerše se možná zbytečně více soustředí na popis typů záření a jejich detekci, než samotným polymerním a kompozitním materiálům, které jsou schopné záření stínit. Praktická část je členěna logicky a přehledně. Velkým přínosem je srovnnání experimentálních dat s dat zísanými softwarovým modelováním. Některé pasáže diskuze naměřených dat by zasloužily lepší popis pozorovaných fundamentálních jevů a závislostí.
Předložená diplomová práce splňuje veškerá potřebná kritéria a svou kvalitou ji lze doporučit k obhajobě. Navrhuji hodnocení A - výborně.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Využití literatury a její citace B
Úroveň jazykového zpracování A
Formální úroveň práce – celkový dojem A
Závěry práce a jejich formulace A
Otázky k obhajobě:
  1. 1) Čím si vysvětlujete posun maxima exotermního píku pro vzorek UPEG na Obr. 10 v porování s ostatními kompozity?
  2. 2) Proč byla koncentrace plniva EG v kompozitu UPEG nejnižší v porovnání s otatními vzorky?
  3. 3) Nečekaně slabou stínící schopnost kompozitu s EG připisujete nerovnoměrné distribuci EG v UP. Jakým způsobem by bylo možné tento hendikep napravit?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová