B对Pb-Mg-Al-B屏蔽功能材料的显微组织与屏蔽性能的影响

利用立式高频感应炉制备出铸造Pb-Mg-Al-B屏蔽材料,并对其显微组织和屏蔽性能进行了研究。结果表明,随着B的添加,材料组织中AlB2颗粒增多;室温抗拉强度可达105MPa,布氏硬度为160;厚度为20mm、B含量为2.0%(质量分数)的Pb-Mg-Al-B屏蔽材料对能量为250、118和65keV的X射线屏蔽率分别为90.29%、99.22%和97.9%,对γ射线的屏蔽率达到49.75%(137Cs源)和34.21%(60Co源),对中子的屏蔽率高达92.7%,说明屏蔽材料具有强度高、X(γ)射线与中子屏蔽性能优异,具备结构-功能(屏蔽)一体化的特点。     

中子和伽马射线综合屏蔽材料研究进展

核屏蔽设计的主要任务是屏蔽中子和γ射线,因此,兼具中子和γ射线综合屏蔽性能的屏蔽材料无疑是核屏蔽设计时的最佳选择。本文主要针对中子和γ射线综合屏蔽材料的种类、基质材料和性能进行了分析和综述,探讨了现有中子和γ射线综合屏蔽材料存在的主要问题,认为屏蔽材料的屏蔽性能与其他性能(如力学性能、耐热性等)之间的矛盾是屏蔽材料需要解决的关键问题。最后,展望了未来中子和γ射线综合屏蔽材料的研究方向,指出结构功能一体化屏蔽材料的研究应用是未来一大发展趋势。     

大气等离子喷涂制备Fe-Ni-B合金涂层-321不锈钢层状复合材料的射线屏蔽性能研究

为满足核辐射屏蔽材料对结构-功能一体化的需求,采用大气等离子喷涂工艺在321不锈钢基体上设计并制备了Fe-Ni-B合金涂层复合材料,用于防护从裂变反应堆释放的中子与γ射线。在介绍该层状复合材料设计与制备的关键参数与技术细节的基础上,主要研究了层状复合材料对中子及γ射线的屏蔽性能。研究结果表明,该层状复合材料具有结构-功能一体化特征,理论计算及测试结果对比分析表明该材料对中子及γ射线拥有良好的综合屏蔽能力,有望在各种核辐射反应堆屏蔽系统中使用。     

新型铅基复合屏蔽材料组织结构与性能

制备了一种新型B4C/Pb复合屏蔽材料,并对复合材料的微观结构、力学性能和屏蔽性能进行了测试和分析,结果表明:所制备的复合材料结构均匀,抗拉强度和布氏硬度分别达到48.2MPa和22.13HBS,能有效屏蔽快中子和γ射线,20mm厚度的这种屏蔽材料对热中子的吸收率达到95.9%.新型B4C/Pb复合屏蔽材料的制备工艺简便,材料的力学性能和耐热性能都较传统屏蔽材料铅硼聚乙烯有大幅提升,屏蔽性能优异,是一种很有发展前途的材料.     

射线与中子辐射屏蔽材料的研究进展

主要对X射线、γ射线及中子辐射屏蔽材料的种类、基质材料和屏蔽性能进行了全面的分析和综述。在此基础上，探讨了现有射线及中子辐射屏蔽材料存在的主要问题，如吸收效果不高、基质材料力学性能差、屏蔽性能与其他性能难以兼顾等。最后展望了辐射屏蔽材料的研究方向，指出开发多功能、轻质、高强的抗辐射屏蔽材料是未来的发展趋势。     

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶薄带的力学性能与高能射线屏蔽性能研究

对Fe78Si9B13非晶薄带的微观结构、力学性能进行了初步研究,并测试了非晶薄带叠层板材对高能射线(热中子及60Co、137Cs 2种γ源射线)的屏蔽效果.Fe78Si9B13非晶薄带自由面与贴辊面的微观结构差异较大,自由面光洁平整,而贴辊面粗糙不平且有孔洞等缺陷.Fe78Si9B13非晶带材的常温抗拉强度可达1400MPa,延伸率为3.9%,而高温抗拉强度有所降低,但断裂延伸率明显提高.厚度为4.5mm、4.8mm的Fe78Si9B13非晶薄带叠层板材对0.5eV以下热中子的吸收率分别达到90.9%、94.9%;对60Co、137Cs2种γ源射线的线性减弱系数分别为0.28cm-1和0.46cm-1,说明这种非晶带材有极好的热中子吸收能力和较好的γ射线减弱效果,有望作为屏蔽材料应用在辐射防护系统中.     

中子及伽马射线复合屏蔽材料的研究进展

原子能工业的日益发展带来了核泄漏、核污染等安全隐患,人们必须采取严密的防护措施来保障涉核人员的身体健康和环境安全。众多核辐射类型中,中子和γ射线穿透性最强,屏蔽难度最大。然而,传统的中子屏蔽材料如硼、水、聚乙烯和伽马屏蔽材料如铅、铁、钨等屏蔽功能单一,屏蔽性能有限,有的热力学性能不佳,难以满足现代辐射防护的要求。在这方面,复合材料可以集中各原材料的优点,取长补短,使得综合性能和应用范围优于各原材料。目前,已有大量复合屏蔽材料被开发和应用。按照基体不同可分为:(1)聚合物基复合屏蔽材料;(2)金属基复合屏蔽材料;(3)屏蔽混凝土;(4)玻璃基复合屏蔽材料;(5)陶瓷基复合屏蔽材料。根据国内外复合屏蔽材料的研究现状,综述了近几年来复合屏蔽材料的研究进展,简要概述了中子和伽马射线与原子相互作用的原理,总结了每种类型的复合屏蔽材料的研究内容和特点,分析了目前复合屏蔽材料研究中有待解决的问题并展望了未来的研究趋势。     

橄榄岩防辐射混凝土的试验研究

在辐射屏蔽混凝土中氢元素含量对于中子屏蔽具有重要作用,水中含有较大比例的氢元素,因此材料中的结晶水含量在辐射屏蔽混凝土制造中是一个关键因素。以富含结晶水(质量分数m6%)的橄榄岩为混凝土的粗、细集料,完成了混凝土配合比试验,配制了C30等级的防辐射混凝土。中子和γ射线屏蔽试验结果表明,同普通混凝土相比,橄榄岩混凝土中子辐射屏蔽性能明显增强,γ射线屏蔽性能也比较优异。     

反应堆乏燃料贮运用中子吸收材料的研究进展

从我国对乏燃料贮运用中子吸收材料的需求出发,简述了乏燃料贮运用中子吸收材料的特点、国内外研究及应用现状。重点阐述了含硼不锈钢、B4C/Al、硼铝合金、含硼有机聚合物4种含硼中子吸收材料的制备工艺、性能以及存在的问题,同时对目前我国使用的不锈钢包覆金属镉中子吸收材料和国外正在研究的含钆合金中子吸收材料进行了概述。提出了B4C/Al和硼钢两种中子吸收材料应作为进一步研究的重点。     

粘结碳化硼材料中子屏蔽性能及制备工艺研究

中子准直器在中国散裂中子源(CSNS)的谱仪上起着限制束流截面与发散度的作用,准直器的结构设计中通过在中子飞行管上间隔设置B4C阻挡块可以起到阻挡、吸收屏蔽杂散中子的作用,为此研制了粘结碳化硼中子阻挡块,并对其成型工艺进行了研究,确定了成型最佳粉体尺寸、粘结剂含量和固化温度.对该中子屏蔽材料的中子衰减系数计算结果表明,波长为0.1×10-10、1×10-10和15×10-10m中子通过该材料的线性衰减系数分别为3.42、30.4和449.9 cm-1.力学冲击和热重实验结果也表明该材料符合在CSNS谱仪中子束线屏蔽使用中的性能要求.