A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Heat transfer within a concrete slab applying the microwave decontamination process
Beton wird in großem Umfang zur Abschirmung radioaktiver Strahlung verwendet. Beim Einsatz wird die Betonoberfläche aufgrund der einwirkenden Strahlung ebenfalls radioaktiv. Unter einer Mikrowellenbestrahlung kann aufgrund der Induzierung einer die Betonfestigkeit überschreitenden Spannung durch ein Temperaturfeld die oberste Betonschicht zum Abplatzen gebracht werden, so daß die verstrahlte Oberfläche entsorgt werden kann. Daher wird hier die Temperatur- und Spannungsverteilung in der Betonplatte unter der Annahme einer planaren Mikrowelle und einem eindimensionalen Wärmeleitungsmodell beschrieben. Die Berechnungen erfolgten für Mikrowellenfrequenzen von 0.896, 2.45, 10.6 und 18.0 GHz. Mit steigender Mikrowellenfrequenz verschiebt sich die Mikrowellenenergieverteilung zur Oberfläche hin. Mit steigender Bestrahlungsdauer ergibt sich eine höhere Eindringtiefe der Mikrowellenenergie in Form der Temperaturerhöhung. Durch eine höhere Frequenz kann außerdem die zur Ausbildung einer definierten Spannungsverteilung notwendige Energie gesenkt werden. Handelt es sich um einen Beton mit Stahlarmierung, so werden die Mikrowellenstrahlen teilweise blockiert und reflekiert. Daraus ergibt sich gegenüber einem unverstärkten Beton eine um bis zu 28 % erhöhte Temperatur- und Spannungsverteilung im Bereich zwischen Oberfläche und eingelagerter Armierung.
Heat transfer within a concrete slab applying the microwave decontamination process
Beton wird in großem Umfang zur Abschirmung radioaktiver Strahlung verwendet. Beim Einsatz wird die Betonoberfläche aufgrund der einwirkenden Strahlung ebenfalls radioaktiv. Unter einer Mikrowellenbestrahlung kann aufgrund der Induzierung einer die Betonfestigkeit überschreitenden Spannung durch ein Temperaturfeld die oberste Betonschicht zum Abplatzen gebracht werden, so daß die verstrahlte Oberfläche entsorgt werden kann. Daher wird hier die Temperatur- und Spannungsverteilung in der Betonplatte unter der Annahme einer planaren Mikrowelle und einem eindimensionalen Wärmeleitungsmodell beschrieben. Die Berechnungen erfolgten für Mikrowellenfrequenzen von 0.896, 2.45, 10.6 und 18.0 GHz. Mit steigender Mikrowellenfrequenz verschiebt sich die Mikrowellenenergieverteilung zur Oberfläche hin. Mit steigender Bestrahlungsdauer ergibt sich eine höhere Eindringtiefe der Mikrowellenenergie in Form der Temperaturerhöhung. Durch eine höhere Frequenz kann außerdem die zur Ausbildung einer definierten Spannungsverteilung notwendige Energie gesenkt werden. Handelt es sich um einen Beton mit Stahlarmierung, so werden die Mikrowellenstrahlen teilweise blockiert und reflekiert. Daraus ergibt sich gegenüber einem unverstärkten Beton eine um bis zu 28 % erhöhte Temperatur- und Spannungsverteilung im Bereich zwischen Oberfläche und eingelagerter Armierung.
Heat transfer within a concrete slab applying the microwave decontamination process
Wärmeübertragung innerhalb einer Betonplatte unter Anwendung des Mikrowellen-Dekontaminierungsprozesess
Li, W. (author) / Ebadian, M.A. (author) / White, T.L. (author) / Grubb, R.G. (author)
Transactions of the ASME, Journal of Heat Transfer ; 115 ; 42-50
1993
9 Seiten, 6 Bilder, 3 Tabellen, 15 Quellen
Article (Journal)
English
Microwave decontamination of concrete
| Online Contents | 2010
Microwave concrete decontamination - Phase II results
| NTIS | 1994
Decontamination of Radionuclides from Concrete by Microwave Heating. II: Computations
| Online Contents | 2003