超高分子量聚乙烯中子屏蔽板材數據 含硼聚乙烯板性能

聚乙烯是一種含有大量氫原子的碳氫化合物,含氫量可達7.92×1022原子/cm3,是一種很好的快中子慢化劑。但由于中子在物質中與氫核不斷發生彈性碰撞而損失能量,最終慢化為熱中子,而熱中子在物質中還要經過一定的擴散距離才能被物質所吸收。1材料與測量方法1.1待測實驗材料的制備在聚乙烯中加入對熱中子吸收截面大的材料就能將熱中子迅速吸收,從而提高屏蔽材料防護中子的效果。由于硼-10(10B)對熱中子的吸收截面很大,為(3 840±11)×10-24cm2,因此,通常在聚乙烯中加入一定量的含硼材料制成含硼聚乙烯,用于中子輻射屏蔽。

含硼聚乙烯是一種相對廉價的中子屏蔽材料,對其中子屏蔽特性已進行過一維基準實驗。與其他中子屏蔽材料一樣,該材料在中子的作用下產生γ射線。相對于屏蔽中子而言,γ射線是二級劑量。

含硼聚乙烯是指加硼處理的聚乙烯。純聚乙烯是硬質、半透明白色蠟狀物質，軟化溫度115℃，易加工成所需形狀。密度0.928/cm3，單位體積含氫原子數7.8—8.0×10的22次方個/cm3,含氫量比水多，慢化中子能力比水強，是極有效的中子屏蔽材料。為降低聚乙烯中碳和氫俘獲熱中子后放出二次7輻射的強度，需加硼處理。通常加入325目的硼野（B2O3)粉末，但因其有吸水性，制片時能形成泡沫狀蒸氣，現已用碳化硼（B4C)代替。含8%(重量）天然B4C的聚乙烯可使俘獲的γ射線強度減少100倍。含硼聚乙烯需著色，以區別未含硼聚乙烯。因其軟化溫度低，不宜在反應堆受熱部位作中子屏蔽材料用。

它是中國工程物理研究院開發的一類新型硬質屏蔽材料，已用于科研、核工程建設及醫療衛生部門的中子及γ射線防護。批量產品已成功用于我國秦山核電站一期和第一座援外核電站（巴基斯坦），產品質量受到用戶的好評，取得了良好的經濟效益。該產品的理化性能和抗輻照性能及屏蔽效應作了充分的實驗研究，具有獨立自主的知識產權。

含硼聚乙烯板的優點：聚乙烯是碳氫化合物，含氫量高，對快中子有良好的減弱能力，硼吸收熱中子、鉛對γ輻射的屏蔽特別有效，因此，鉛硼聚乙烯板具有屏蔽快中子，熱中子和γ輻射的綜合屏蔽效果，含硼聚乙烯板的推廣應用有助于屏蔽結構的簡化，能夠減輕屏蔽體的重量，縮小屏蔽體的體積。 含硼聚乙烯板具有良好的工程性能、尺寸穩定性好，具有較滿意的耐γ輻射性能，使用溫度為80~100℃，屏蔽熱中子、快中子和γ輻射性能明顯優于聚乙烯，研究表明含硼防輻射聚乙烯板能夠有效的防止核輻射及中子輻射給個人及社會造成的危害。

聚乙烯含硼板性能：對x、y輻射線、同位素實驗室等墻面抹灰對（散射線、漏射線、反彈射線）具有很強的吸收合衰減的作用，價格低廉，使用方便。普遍用于輻射場所的墻面和樓地板的防護使用。安全無害，具有穩定防護性能，堅實可靠，不易受損破裂。極好的防潮，抗沖擊，零吸水率，性能穩定，抗老化性好，地面、地下埋沒均可，50年不老化。

密度：1.028g/cm3
密度差：0.01g/cm3
熱變形溫度（載荷=0.46Ma）：72
線膨脹系數：8.933×10-51/
耐熱溫度：126（DTA測量值）
抗熱強度：24MPa
沖擊強度(缺口)：19KJ/m2

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