양전자소멸 수명시간 측정을 통한 폴리머소재의 자유부피에 관한 연구 (Study on the Free Volume in Polymer by Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy (PALS))

서지정보

· 발행기관 : 한국방사선학회
· 수록지 정보 : 한국방사선학회논문지 / 6권 / 6호 / 489 ~ 493페이지
· 저자명 : 김용민, 신중기, 권준현

초록

양전자소멸법은 양전자와 전자가 만나 소멸하면서 발생하는 광자로부터 물질의 상태를 간접적으로 파악하는 실험 방법이다. 본 연구에서는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있는 폴리머인 CR, EPDM, NBR에 대하여 양전자소멸 법을 통해 양전자 소멸시간을 측정하였다. 한국원자력연구원의 Na-22 선원을 이용한 양전자소멸시간측정장치를 통해 양전자소멸시간의 세가지 수명과 세기를 측정하였다. 이중 세 번째 수명성분은 폴리머의 자유부피와 직접적으로 관계된다. Tao-Eldrup 모델을 이용하여 3가지 폴리머에 대한 자유부피를 측정하였다. 그 결과 CR, EPDM, NBR의 자유부피와 상대비율은 각각 0.1217 nm3 (1.910%), 0.1478 nm3(5.315%), 0.1216 nm3(2.638%)로 나타났다. 이를 통해 양전자소멸법의 폴리머에 대한 적용성을 확인할 수 있었으며 향후 비파괴적으로 폴리머의 특성변화를 분석하는 자료로 활용될 수 있을 것이다.

영어초록

Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy is a non-destructive technique to study voids and defects in solids by the measurement of gammas from electron-positron annihilation. In this study, we measured the lifetime of CR, EPDM, NBR, all of which are widely used polymer in various fields. A conventional fast-fast coincidence system in KAERI(Korea Atomic Energy Research Institute) has been used to measure the lifetime spectra, Three lifetime components were analyzed from each lifetime spectra. According to Tao-Eldrup model equation, the size and fraction of free-volume were calculated. Mean radius and free volume fraction of CR, EPDM NBR are 0.1217(1.9103%), 0.14780(5.3147%), 0.1216(2.6381%), respectively. Through these measurements, we identified the feasibility of the PAL system for polymer analysis.

참고자료

· 없음