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。     

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。     

含硼铁精矿粉/环氧树脂复合材料射线屏蔽性能研究

以我国特有的含硼矿物经选矿后得到的含硼铁精矿粉作为中子吸收体与低粘度环氧树脂E51相复合,制备了一种低成本含硼铁精矿粉/环氧树脂复合屏蔽材料。测试了这种复合材料对慢中子和60Coγ射线的屏蔽性能,确定了满足射线屏蔽性能的含硼铁精矿粉与树脂的最佳配比范围。证明了以含硼铁精矿粉作为原料制备复合射线屏蔽材料是可行的。结果表明,3种配比的复合屏蔽材料其慢中子宏观截面均超过了宏观截面为Σ=0.158cm-1,以B4C为中子吸收体的铅硼聚乙烯屏蔽材料B201。此复合屏蔽材料的宏观截面最大值为Σ=0.1882cm-1,具备较好的慢中子屏蔽能力;对60Coγ射线的线性减弱系数最大值为μ=0.0772cm-1,屏蔽性能介于水和混凝土之间。     

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。     

新型柔性硼基苯基硅橡胶中子屏蔽材料的制备和性能研究

研制了一种新型柔性硼基苯基硅橡胶中子屏蔽材料,重点研究了不同B4C含量对复合材料的力学性能、热学性能及中子屏蔽性能的影响。结果表明:复合材料的断裂拉伸应变和拉伸强度随着B元素含量的增加有短暂的减小;复合材料的耐热性能随着B元素含量的增加而增强;复合材料的中子屏蔽性能随着B元素含量的增加而增加;纳米复合材料相比于微米复合材料在力学性能、热学性能和中子屏蔽性能方面都有一定的提高。该新型苯基硅橡胶柔性中子屏蔽材料具备应用到结构复杂、形状各异的核技术场地中的潜力,有很大的应用前景。     

金属氢化物中子屏蔽应用研究现状

中子屏蔽应用中,屏蔽材料的氢密度水平是影响中子屏蔽性能的关键因素;一些含氢密度高的金属氢化物具有中子屏蔽能力强、耐高温的特点,与传统材料相比可以显著减少中子屏蔽体质量和体积,是小型模块化紧凑式核反应堆、空间核反应堆应用中的重要候选屏蔽材料。本文通过文献调研,对氢化锂、氢化锆、氢化钛材料的中子辐射屏蔽性能、辐照稳定性的研究现状进行了综述。指出辐照条件下金属氢化物的辐照肿胀现象是影响其用作中子屏蔽材料的关键,总结分析了导致氢化锂、氢化锆辐照肿胀的因素,为未来金属氢化物用于中子屏蔽的研究提供参考。     

γ辐射试验装置的设计

介绍了一套为γ射线监测仪表检定及核动力装置辐射防护与监测设备研制，屏蔽材料性能试验服务的γ辐射试验装置，同时给出了该试验装置γ辐射场的测试结果。     

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...     

有机钆玻璃的研制与性能研究

系统地研究了钆元素含量为２．５％￣１０％（质量）的有机钆玻璃的合成方法，并测试了有机钆玻璃的透光率、热稳定性、热机械性能、耐溶剂性能和耐辐照性能，以及对于不同能量的Ｘ、γ射线及热中子辐射屏蔽性能，而且具有良好的耐辐照性能和透光性能。     

重金属氧化物玻璃X/γ射线屏蔽性能评价方法探讨

在核能和核技术利用中,对辐射威胁进行屏蔽是控制场所剂量、保护人员健康的重要手段.目前主要屏蔽材料包括混凝土、铅以及其它各种合金、复合材料等;重金属氧化物玻璃可以兼具良好的屏蔽性能和透光性,因此在很多屏蔽应用场合受到青睐,而且由于玻璃成分类型的多样性,近年来开展了大量新型玻璃的开发和屏蔽性能研究工作,以进一步挖掘其应用价值.本文梳理了国内外各类重金属氧化物玻璃X/γ射线屏蔽性能的研究报道,重点围绕质量衰减系数参数的获取,总结有关学者在理论计算、蒙特卡洛模拟以及实验测量中的基本方法、主要结论、实验条件以及误差情况等,从机理和数据比对的角度概括了重金属氧化物类玻璃共性的屏蔽性能特征和规律,并比较了三种方法的优缺点和在玻璃实际设计开发中的应用价值.基于各类新型屏蔽玻璃研究文献,探讨和总结了现有研究工作中可参考的地方和存在的不足,给出了较为全面的重金属氧化物玻璃X/γ射线屏蔽性能研究思路,可为后续的研究提供有意义的参考.     

一种新型γ射线防护涂料的制备及性能研究

以自制的超疏水性纳米钨酸铅为功能填充料,研制了一种对γ射线有良好的辐射屏蔽性能,且施工性能优良的、抗辐照的新型辐射防护涂料.利用可见分光光度计、原子力显微镜和红外光谱仪等对产物进行了表征,并研究了钨酸铅添加量对59.5 keVγ射线屏蔽率的影响.结果表明:纳米钨酸铅在有机溶剂中有良好的分散稳定性;纳米钨酸铅与涂料组分发...     

柔性含铅γ辐射屏蔽材料的制备及性能

从γ射线防护材料的研究现状和需求入手,制备了含MWCNTs和铅的核辐射防护材料并测试其机械及辐射防护性能.使用高剂量率的γ辐射对碳纳米管进行剪切使其功能化,以机械共混法为主要加工方法制备含短切碳纳米管的含铅EVA高分子树脂辐射防护型片材,基于高分子化合物的辐照交联原理,利用高能电子束加速器对复合材料进行辐照交联改性,通过拉伸测试对成品的力学性能进行表征,通过辐射屏蔽实验测试成品的屏蔽性能,验证和探讨片材中加入短切后碳纳米管的改性原理、辐射屏蔽机理.所制备的γ射线辐射防护材料具有质轻、柔性、环境保护性及对伽马射线的较高质量衰减特性,能很好地满足防护效果与轻量便携的应用背景,对柔性辐射防护材料设计具有参考作用.     

软体材料在γ射线条件下的屏蔽性能分析

硅酸凝胶软体材料以其独特的仿生性在核工业机器人领域具有极大的应用前景,而铅（Pb）则对γ射线具有极好的屏蔽效果。因此,该文基于蒙特卡洛方法,采用MCNP软件,模拟计算了硅酸凝胶/铅复合软体材料在4种常见γ射线源下的屏蔽效果。计算结果表明,该材料对0.4 MeV以下的γ射线屏蔽效率高达98%,可达到保证人体安全的辐射防护水平。试验结果验证了模拟计算射线屏蔽效率的准确性,并较好地保持了硅酸凝胶材料的基础特性。研究结果表明,硅酸凝胶/铅复合软体材料在核与辐射安全领域具有良好的应用前景。     

乏燃料运输和储存容器中子屏蔽材料应用及研究现状

目的 了解国内外乏燃料运输和储存容器中子屏蔽材料的类型,整理分析现有中子屏蔽材料的性能和特点,为应用于乏燃料运输和储存容器的中子屏蔽材料的研发提供一定参考。方法 综述国内外应用于乏燃料运输和储存容器中子屏蔽材料的应用现状,对关键性能进行总结和比较,并提出其研究重点和发展趋势。结果 目前,硼化不锈钢、碳化硼/铝复合材料、硼铝合金、聚合物基复合材料和屏蔽混凝土等中子屏蔽材料已应用于乏燃料运输和储存容器。结论 随着核电厂高燃耗的发展趋势,未来乏燃料运输和储存容器对中子屏蔽材料的性能提出了更严格的要求,建议注重研发屏蔽性能优异、装配更换方便、耐辐照的中子屏蔽材料。     

电离辐射及其种类

电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称,其种类很多,通常分为带电粒子辐射和不带电粒子辐射两类。带电粒子辐射是由α粒子、β粒子(电子和正电子)、质子等组成的辐射;不带电粒子有中子辐射以及X射线、γ射线等。     

中子屏蔽材料的研究进展

中子屏蔽材料是一种具有快中子慢化性能的基体材料和具有吸收中子性能的吸收材料混合而成的屏蔽中子材料,目前已经广泛应用于医疗、农业、航空、核反应堆等领域。简述了中子屏蔽材料的一般要求,主要论述了多种类型的中子屏蔽材料现状和性能。对新型中子屏蔽材料进行了展望,指出开发具有随意裁剪、任意粘贴与包装性能与良好的力学和屏蔽性能相结合的柔性中子屏蔽材料是未来发展的趋势。     

刍议防射线辐射混凝土的施工特点

防射线混凝土,常用于医院放射科室的机房及核发电设备的反应堆,以屏蔽射线带来的辐射。本文以湛江某医院工程为例,介绍了防射线混凝土的概念、施工特点与方法。     

医院中子照射器PGNAA系统初步设计及测量

完成了医院中子照射器(IHNI)瞬发γ中子活化分析(PGNAA)系统的初步设计,并按照设计完成系统搭建。该系统探测器屏蔽部分和中子束屏蔽部分内层均为天然LiF粉末,外层为铅屏蔽层。使用该系统进行的硼浓度测量实验结果表明,该系统可测量10B浓度为10 ppm(1 ppm=10-6),体积为2 mL的样品,10B元素测量灵敏度为0.822 cps(s-1)/ppm。同时发现天然LiF粉末会在待测能区产生较高本底,影响测量精度。     

窄X射线束屏蔽材料铅当量测量研究

辐射防护材料屏蔽性能常用铅当量表示,为了准确衡量不同防护材料的屏蔽能力,根据IEC 61331标准,研究建立了用于铅当量测量的X射线辐射质.利用EGSnrc软件对辐射质能谱进行了模拟,研究了不同厚度的铅对辐射质能谱的影响以及窄射线束X射线铅当量测量方法,并在窄射线束条件下对16种不同防护材料进行了铅当量测量.结果表明建...