铅硼聚乙烯复合材料的制备及辐射屏蔽机制

为了有效保护人员和设备免受辐射危害,同时扩大材料的应用范围,研究铅硼聚乙烯复合材料的制备及辐射屏蔽机制。预处理并修饰含硼化合物,将其与铅砂及聚乙烯混合,制备出铅硼聚乙烯复合材料。选取Cs辐射源,利用蒙特卡罗中子-光子输运程序作为验证屏蔽机制的模拟程序,构建复合材料模型与Cs辐射源模型,计算中子屏蔽系数,考虑复合材料的密度与厚度,模拟不同射线能量之下,辐射X射线的屏蔽性。实验结果显示:中子系数降低时,增加所制备复合材料的密度,屏蔽热中子系数出现升高现象;复合材料密度为5.9 g/cm^(3)、厚度为4.5 cm时,能够满足辐射屏蔽机制需求。

硼聚乙烯与铅硼聚乙烯屏蔽性能测试与模拟分析

对屏蔽材料硼聚乙烯、铅硼聚乙烯进行了γ射线、241Am-Be源中子的屏蔽性能测试,再用蒙卡软件MCNP对材料的屏蔽测试过程进行模拟分析。结果表明模拟结果与实测值相符很好,实测铅硼聚乙烯对60Co与137Cs的γ射线线衰减系数分别为0.212 cm-1和0.381 cm-1,模拟的线衰减系数为0.209 cm-1和0.370 cm-1;硼聚乙烯对241 Am-Be源中子的宏观分出截面计算值与实测值分别为0.197 cm-1和0.193 cm-1,铅硼聚乙烯计算值与实测值分别为0.181 cm-1和0.173 cm-1,说明铅硼聚乙烯对中子和γ射线均具有很好的屏蔽效果,用MCNP软件可模拟屏蔽材料对中子和γ射线的屏蔽性能。

高效能屏蔽材料铅硼聚乙烯

本文介绍了核动力反应堆用的几种中子和γ辐射的复合屏蔽材料，以及它们的物理性能，机械性能，γ辐照效应和屏蔽性能，并同国外类似的产品进行了对比、推荐了几种屏蔽效果良好和有推广应用价值的复合屏敝材料。

铅硼聚乙烯复合屏蔽材料成分配比优化设计

针对舰船核动力装置辐射场特点及辐射防护需求,开展铅硼聚乙烯复合屏蔽材料成分配比的优化设计。通过采用遗传算法结合蒙特卡罗方法,并考虑屏蔽材料的屏蔽性能、力学性能、热性能以及耐辐照性能等因素,最终设计出铅硼聚乙烯复合屏蔽材料的优化成分配比,并对设计结果进行样品试制以及各项性能的理论与试验考核。屏蔽性能模拟结果显示,优化设计具有最佳的总当量剂量减弱系数,且与试验测量值一致,说明该设计与计算模型的合理性。其他性能检测结果表明,试制出的样品具有较好的力学拉伸强度、热稳定性及耐辐照能力等,说明该样品理论设计及工艺的可靠性。总之,优化设计出的铅硼聚乙烯复合屏蔽材料能够满足舰船核动力装置等移动核设施辐射防护的使用要求。

铅硼聚乙烯屏蔽材料中总硼的测定

试样用稀硝酸溶解以除去大部分铅,经过滤后不溶物用碳酸钠加硝酸钠进行融熔。熔块用稀硝酸浸取,分取部分此母液,在pH 3.0的条件下通过离子交换柱分离除去残留在溶液中的铅,以pH 3.0的硝酸溶液淋洗分离柱,在淋出液中用常规的碱滴定法测定其总硼量。测定结果与蒸馏法的结果一致,方法的回收率为94%~106%,相对标准偏差(RSD)值为0.77%。

中子辐照铅硼聚乙烯致次级γ剂量模拟研究

利用MCNP程序,研究了铅硼聚乙烯材料成分、入射中子的能量以及屏蔽材料的厚度对次级γ剂量占总剂量比例的影响。结果表明:随着入射中子能量的增大,次级γ剂量对总剂量的贡献不断降低;随着屏蔽材料厚度的增加,次级γ剂量对总剂量的贡献不断升高,且均受铅硼聚乙烯材料成分的影响。研究结果可供中子源屏蔽设计参考。

核屏蔽材料铅硼聚乙烯高温熔融处理研究

核辐射屏蔽材料铅硼聚乙烯对中子和γ射线均具有较好的屏蔽效果,因此在核反应堆辐射防护中使用广泛。使用过程中被核素污染的铅硼聚乙烯属于核废物,需要特殊处理。采用高温熔融玻璃固化的方式可以实现对铅硼聚乙烯的减容及固化处理。通过高温熔融的方式处理铅硼聚乙烯模拟核废物,研究结果表明,铅硼聚乙烯模拟核废物在900℃下即可熔融形成铅硼玻璃。然而产品一致性测试结果表明,该铅硼玻璃的核素及硼浸出值较高。通过引入一定量的玻璃添加剂(SiO2),其玻璃化学稳定性显著提高,达到核废物玻璃固化体化学稳定性要求。

铅硼聚乙烯薄板生产中的质量控制

在铅硼聚乙烯薄板生产的质量管理中,需要制定目标,进行策划;注重人员培训,提高执行力;不断完善制度、加强环境保护和持续改进。质量工作取得了良好成效,合同的合格率达到了100%,保证了生产的顺利进行。

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。

核辐射危害及核辐射屏蔽材料研究现状

针对核辐射种类及其危害进行了分析,提出核辐射屏蔽设计的主要任务是屏蔽中子和γ射线。同时,针对核辐射屏蔽材料的国内外研究现状进行了综述,分析了现有中子和γ射线综合屏蔽材料存在的主要问题,认为屏蔽材料综合屏蔽功能与其他性能之间的矛盾是其需要解决的关键问题。最后,预测了今后辐射屏蔽材料的研究方向,指出结构(力学性能、耐热性等)-功能(中子和γ射线综合屏蔽功能)一体化辐射屏蔽材料的研发与应用是未来一大发展方向。