中子和γ射线辐射屏蔽材料

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本发明涉及一种可模塑成型的中子和γ射线辐 射屏蔽材料。\n随着核辐射的广泛应用，所使用的放射源种类 越来越多，型式渐趋多样化，源强度也越来越大。 特别是像石油勘测中所使用的放射性探测头一类在 使用过程中源的位置需要经常移动的放射源，在取 放时人体贴近放射源很容易对身体造成伤害，同时 也使作业人员产生一种紧张心理容易发生事故。为 了防止人体受到伤害，保证作业的安全，使用由辐 射屏蔽材料制成的屏蔽防护工具取放和移动放射源 是必要的。但是，现有的中子和γ射线辐射屏蔽材 料的屏蔽性能单一，制成的防护用具不能将中子和 γ射线辐射同时屏蔽，特别是现有的中子辐射屏蔽 材料的快中子屏蔽性能较差，故制成的用具重量 大，笨重，不利于使用。\n本发明的目的是提供一种同时具有中子辐射和 γ射线辐射屏蔽性能的，可模塑成型制成各种取放 放射源用具的，屏蔽性能优良，制成的用具重量 轻，便于操作使用的中子和γ射线辐射屏蔽材料。\n中子和γ射线辐射屏蔽材料模塑物采用氢原子 密度高的耐辐射的高密度聚乙烯和聚丙烯系列聚合 物中任意一种或多种。\n慢中子吸收剂采用碳化硼、氮化硼、硼酸、氧 化硼、氟化锂、溴化锂、碳酸锂或氧化钆、碳酸钆 和硫酸钆中一种或多种，γ射线屏蔽采用铅、氧化 铅、辛酸铅、醋酸铅、氧化铋、五氧化二铋、氯化 铋和硫酸钡中的一种或多种。\n为利于屏蔽物质在模塑物中的分散与混合，所 使用的偶联剂为钛酸酯类或硅烷类偶联剂中的一种 或多种化合物。\n为了使中子和γ射线辐射屏蔽材料具有优良的 屏蔽性能，屏蔽材料中添加有快中子慢化剂，使用 的快中子慢化剂为石墨或碳酸镝、氧化镝、氯化镝 和硝酸镝中的一种或多种。\n中子和γ射线辐射屏蔽材料的成分组成是：快 中子慢化剂为1—40％(混合物重)慢中子吸收剂 为1一9％(混合物重)、γ射线屏蔽剂为5—40％ (混合物重)，偶联剂为0.5—3％(混合物重)，余 量为模塑物。\n为了保证屏蔽材料具有优良的稳定的辐射屏蔽 性能及优良的物理机械性能及材料品质，中子和γ 射线辐射屏蔽材料较理想的组成是：快中子慢化剂 为2—20％(混合物重量)慢中子吸收剂为2— 8％(混合物重量)，γ射线屏蔽剂为10—20％(混 合物重)，偶联剂为1—2.5％(混合物重)余量为 模塑物。\n利用本发明提供的中子和γ射线辐射屏蔽材料 制作用具时，按各物料比例称取物料后将其混合均 匀，然后在双螺杆混炼机中熔融混炼一次至两次制 成混合均匀的成型用材料，利用成型用材料即可模 塑成型制成所需用具。\n中子和γ射线辐射屏蔽材料对放射源放出的快 中子进行慢化并与放射源放出的慢中子一同被材料 中的慢中子吸收剂吸收，从而提高了中子辐射屏蔽 保护性能，使用中子和射线辐射屏蔽用具移动放射 源时可同时将放射源放出的中子和γ射线辐射屏 蔽，可减少用具的厚度，降低用具的重量，便于操 作使用。\n实施例1\n聚丙烯(M130—40)71份(重量)，碳酸 镝、氧化镝、氯化镝或硝酸镝中任意一种或多种 10份(重量)，碳化硼8份(重量)，硫酸钡10份 (重量)，钛酸酯偶联剂1份(重量)，上述物料混 合均匀后经双螺杆混炼机混炼一至二次后切粒，经 测试切粒中各种物料混合物均匀分布，聚丙烯呈连 续相，将其制成模塑成型的取放放射源用具后，在 取放石油放射性测井探头时测定，对18居里镅一 铍中子源中子的辐射屏蔽率为58—63％，γ射线屏 蔽率31—33％，测试仪器为英国产MK—7型中 子剂量当量率仪和PDRI型γ射线剂量当量率 仪，测试时源杆轴线与源活化中心到探测器中心连 线夹角为30°，探测器中心距源活化中心1米。\n实施例2：\n聚乙烯(MI为26)75份(重量)，石墨2分 (重量)，碳酸硼，氮化硼、氧化硼、硼酸、溴化 锂、碳酸锂、氧化钆、硫酸钆或碳酸钆中的任意一 种或多种2份(重量)，铅粉20份(重量)，钛酸 酯偶联剂1份(重量)、按实施例1的条件与方法 制成取放放射源用具、采用实施例1的放射源及测 试仪器及条件进行测量，中子辐射屏蔽率为45— 60％，γ射线屏蔽率为40一52％。\n实施例3：\n聚乙烯(M11.9)59(重量)、氧化镝20份 (重量)、溴化锂5份(重量)、铅粉、氧化铅、辛 酸铅、醋酸铅、氧化铋、五氧化二铋，氯化铋和硫 酸钡等中的一种或多种15份(重量)，硅烷偶联 剂1份(重量)，按实施例1的条件与方法制成取 放源用具，采用实施例1的放射源测试仪器及条件 进行测量，中子辐射屏蔽率为59—61％，γ射线屏 蔽率为35—48％。