Radiation damage in Fe-B compound induced by neutron radiation

Praca dyplomowa skupia się na zbadaniu potencjalnych uszkodzeń radiacyjnych wywołanych promieniowaniem neutronowym w związkach zawierających żelazo i bor. Pośrednio efekt ten jest analizowany poprzez ocenę wpływu neutronów na stopień utlenienia żelaza w uwodnionym tetrafluoroboranie żelaza (II), czyli związku modelowym. Jako metodę badawczą wykorzystano spektroskopię mössbauerowską ze względu na obecność żelaza w związku oraz możliwość wyznaczenia względnego stosunku składowych na różnym stopniu utlenienia. Dodatkowo działaniu neutronów poddano uwodniony heksacyjanożelazian (II) potasu, jako związek zawierający żelazo na II stopniu utlenienia, bez boru. Dla każdego związku wyznaczono charakteryzujące je parametry mössbauerowskie. Pracę podzielono na trzy części - część teoretyczną, doświadczalną oraz przedstawiającą uzyskane wyniki.Część teoretyczna zawiera podstawowe informacje dotyczące neutronów i ich oddziaływania z materią. Dodatkowo przedstawiono opis spektroskopii mössbauerowskiej oraz oddziaływań nadsubtelnych. Część doświadczalna zawiera opis sprzętu używanego podczas pomiarów, mierzonych związków oraz przebieg pomiarów. W ostatniej części przedstawiono uzyskane wyniki w postaci widm i parametrów je opisujących oraz podsumowanie przeprowadzonych doświadczeń.

The thesis focuses on the investigation of potential neutron radiation damage in compounds that contain iron and boron. This effect is indirectly analyzed by evaluating the effect of neutrons on the oxidation state of iron in hydrated iron (II) tetrafluoroborate, a model compound. Mössbauer spectroscopy was used as a research method due to the presence of iron in the compound and the possibility of determining the relative ratio of components at different oxidation states. Additionally, hydrated potassium hexacyanoferrate (II), as a compound that contains iron on the II oxidation state, without boron, was subjected to neutron radiation. For each compound, the characterizing mössbauer parameters were determined. The paper is divided into three parts - the theoretical part, the experimental part and the part presenting obtained results.The theoretical part contains basic information about neutrons and their interaction with matter. In addition, a description of Mössbauer spectroscopy and hyperfine interactions is presented. The experimental section includes a description of the equipment used during the measurements, the measured compounds and course of the measurements. The last section presents the results obtained in the form of spectra, determined parameters and a summary of the experiments that were carried out.