In this study, the effects of gamma-ray irradiation on partially fluorinated polystyrene were demonstrated. Polystyrene is an organic polymer material with radiation resistance due to its aromatic structure. To improve the radiation resistance of polystyrene, poly(4-fluoropolystyrene) and polypentafluorostyrene were prepared by solution polymerization. The ⁶⁰Co gamma-ray irradiation was performed with a dose rate of 10 kGy/h in an air atmosphere. The absorbed doses were 25, 50, 100, 200, and 500 kGy, respectively. The changes in atomic composition, chemical structure, and thermal property were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, thermal gravimetric analyzer, and differential scanning calorimetry. Based on analytical results, polypentafluorostyrene showed less oxidation and excellent thermal properties after the absorbed dose of 500 kGy. These results indicate that partially fluorinated polystyrene is a promising candidate for radiation resistance applications.

부분 불소화된 폴리스티렌의 감마선 조사 효과에 대해 연구하였다. 폴리스티렌은 방향족 구조로 인해 방사선 내성을 가지는 유기 고분자이다. 폴리스티렌의 방사선 내성을 향상하기 위해 부분 불소화된 폴리스티렌을 용액 중합하였다. 부분 불소화된 폴리스티렌의 감마선 조사는 공기 분위기에서 ⁶⁰Co 선원을 이용하여 10 kGy/h의 선량율로 수행하였고 감마선 흡수선량은 25, 50, 100, 200, 500 kGy이었다. 원소 함량과 화학 구조, 열적 특성의 변화는 각각 퓨리에 변환 적외선 분광법, X-선 광전자 분광법, 열중량 분석, 시차주사열량계를 사용하여 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 폴리플루오로스티렌은 500 kGy의 감마선 흡수선량 조사 후 산화 반응이 가장 적고 열적 특성이 가장 우수하였다. 이러한 결과를 바탕으로 부분 불소화된 폴리스티렌이 방사선 내성 응용 분야에 사용이 가능할 것으로 판단된다.

Keywords: irradiation, gamma-ray, polystyrene, polyfluorostyrene, radiation resistance.