Voor kerncentrales, deeltjesfysica, kernfusie, medische stralingsapplicaties en wetenschappelijke onderzoeksfaciliteiten hangt de keuze van polymeren af van verschillende factoren die verder gaan dan alleen het weerstaan van blootstelling aan straling. Ingenieurs moeten rekening houden met factoren zoals: totale ioniserende dosis, neutronenstraling, weerstand, weerstand tegen gammastraling, vacuümcompatibiliteit, lage uitgassing, behoud van mechanische eigenschappen na bestraling, chemische bestendigheid en temperatuurbestendigheid. Zodra deze factoren zijn vastgesteld, is er een breed scala aan stralingsbestendige technische polymeren beschikbaar die geschikt zijn voor nucleaire en wetenschappelijke toepassingen.
PEEK (polyetheretherketon) onderdelen worden vanwege diverse belangrijke voordelen beschouwd als de meest geschikte technische kunststof voor omgevingen met straling. Ze hebben een hoge weerstand tegen gammastraling, uitstekende prestaties bij neutronenstraling, behouden hun sterkte na hoge stralingsdoses, vertonen zeer weinig uitgassing, hebben een uitstekende slijtvastheid en zijn geschikt voor ultrahoge vacuümsystemen. PEEK-bevestigingsmiddelen worden doorgaans gebruikt in deeltjesversnellers, nucleaire instrumentatie, reactoronderdelen en vacuümsystemen. PEEK is een goede allround keuze voor projecten waarbij structurele, stralingsbestendige componenten vereist zijn.
Een ander polymeer dat een hoge stralingstolerantie biedt, is polyimide (PI). Het kenmerkt zich door een uitzonderlijke stralingsstabiliteit, minimale maatveranderingen, een extreem hoge temperatuurbestendigheid, uitstekende vacuümcompatibiliteit en uitstekende verouderingsbestendigheid op lange termijn. Deze eigenschappen maken het geschikt voor toepassingen in ruimtetelescopen, fusiereactoren, synchrotronfaciliteiten, wetenschappelijke instrumenten en cryogene apparatuur. PI is bij uitstek geschikt voor omgevingen met extreme temperaturen en zeer hoge stralingsniveaus.
Als een project zowel stralingsbestendigheid als uitstekende elektrische isolatie vereist, dan is PEI beschikt over beide eigenschappen en is daarom een geschikte keuze. Het heeft een hoge diëlektrische sterkte, is goed bestand tegen gammastraling, is vlamvertragend en heeft een uitstekende maatvastheid. Veelvoorkomende toepassingen van PEI zijn onder meer elektrische connectoren, nucleaire besturingssystemen, medische beeldvorming en behuizingen voor instrumenten.
PPS is een polymeer dat zowel chemisch als stralingsbestendig is, waardoor het geschikt is voor gebruik in pompen, kleppen, vloeistofbehandeling en chemische verwerking binnen nucleaire installaties. Het materiaal heeft een uitstekende chemische bestendigheid, een goede stralingstolerantie, een lage vochtopname en behoudt zijn afmetingen stabiel. Wanneer een sterke balans tussen stralingsbestendigheid en chemische duurzaamheid vereist is, zijn PPS-bevestigingsmiddelen de beste keuze.
Kortom, PEEK wordt algemeen beschouwd als het materiaal met de beste allround prestaties voor constructieonderdelen, dankzij de uitstekende balans tussen mechanische sterkte, stralingsbestendigheid en thermische stabiliteit. Polyimiden worden vaak gekozen voor de meest extreme temperatuur- en stralingsomstandigheden, terwijl PEI uitstekende elektrische isolatie biedt. PPS biedt een uitstekende combinatie van chemische bestendigheid en stralingsbestendigheid, mochten deze eigenschappen in een project het belangrijkst zijn.
Door zorgvuldig rekening te houden met de stralingsdosis, de bedrijfsomstandigheden en de prestatie-eisen op lange termijn, kunnen ingenieurs materialen kiezen die betrouwbaarheid, veiligheid en een langere levensduur bieden in enkele van de meest veeleisende omgevingen ter wereld.
Naarmate nucleaire technologie, fusie-energie en geavanceerd wetenschappelijk onderzoek zich blijven ontwikkelen, zullen stralingsbestendige technische kunststoffen essentiële materialen blijven voor de volgende generatie hoogwaardige apparatuur. Mocht u verder advies of hulp nodig hebben, dan staat ons team graag voor u klaar via sales@highperformancepolymer.co.uk.