高H元素含量防辐射混凝土制备与性能研究
2021-03-21徐高友张辉赤张建平吴明菊曾莉媛田明
中国建材科技 2021年4期
关键词:混凝土
徐高友 张辉赤 张建平 吴明菊 曾莉媛 田明
(四川中核艾瑞特工程检测有限公司,四川 绵阳 621000)
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防辐射混凝土又称为重混凝土、屏蔽混凝土,由于其自重较大,内含部分重核元素,可以有效屏蔽核辐射,相比于铅板等金属材料具有显著的经济优异性,因而被广泛用于核反应堆、粒子加速器及其他放射源的屏蔽介质。原子核辐射一般包括α 射线、β 射线、γ 射线、X射线和中子等,其中γ 射线和中子的穿透能力最强,因而也是辐射防护领域的主要防护对象[1-3]。
γ 射线是由强光子流组成的电磁辐射,静止质量为零,不带电荷,与物质作用时不像带电粒子那样多次逐渐消耗其能量,而是一次作用就可能把大部分甚至全部能量传递给次级带电粒子和次级光子,再经电离、激发把能量传给介质。其穿透力极强,一般常用原子序数大、密度大的重核材料对其进行屏蔽,如Pb等[1-2,4]。
中子不带电荷,穿透力极强,按能量大小可分为快中子、中速中子、慢中子。快中子主要通过在物质中与原子核碰撞而损失能量,并产生核反应或使某些原子核裂变为有放射性的原子核。而中速中子和慢中子只有与轻核元素作用才可被吸收,如含较多氢元素的石蜡、水等[2]。因此,用于屏蔽γ射线和中子流的防辐射混凝土不仅要具有较大的表观密度,也要含有足够数量的结晶水,才能起到较好的辐射屏蔽效果[3,5-6]。
核化工工程相比核电工程因防辐射混凝土使用功能不同,在防辐射混凝土设计上有很大区别,核电工程对防辐射混凝土一般仅提出混凝土强度等级和密度要求,而核化工工程的防辐射混凝土既有混凝土强度等级和密度要求,又有核素组分技术指标。……
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