李长园，夏晓彬，杨仲田，刘宇辰，张志宏，王建华，蔡 军，胡继峰

(1.中国科学院大学，北京 100049； 2.中国科学院上海应用物理研究所，上海 201800； 3.中国辐射防护研究院，太原 030006)

硼资源丰富，价格便宜，天然硼主要有两种稳定的同位素硼-10和硼-11，其热中子吸收截面为752 b，其中硼-10为383 7 b，硼-11为0.005 b。硼-10吸收中子后产生的α射线和平均能量为0.5 MeV的γ射线均很容易被屏蔽，同时没有大的剩余感生放射性[1]，因此，硼是一种较为理想的中子吸收材料。硼晶体单质和碳化硼等化合物结构稳定，耐腐蚀，熔点高，硬度高[2-3]，但材料可塑性差，变形加工难度大[4]，因此，在屏蔽应用中常选择以其它材料作为基体组合制成复合材料以改善材料韧性和可塑性，降低材料制备难度，如铅硼聚乙烯、含硼纤维以及以金属为基体的碳化硼复合材料。采用金属作为基体材料可使用的环境温度和辐射强度相对较高，且一般不会产生可燃气体，研究中常用的金属基体有镍、钛、铁、铜、铝等[5-7]。其中金属铝材质轻，韧性好，成本低廉，密度(2.7 g/cm3)与硼单质和碳化硼接近，两种材质的粉体可以较容易地实现均匀混合，同时可以避免材料凝结过程中的沉降问题。硼铝复合中子屏蔽材料因其材质均匀，材料致密度高，力学性能好，耐高温[8-10]，耐辐射[11]，制备工艺相对简单且原材料价格低廉等诸多优点被国内外学者广泛研究，目前，该材料已在部分反应堆乏燃料贮存和转运中的中子屏蔽中有所应用。随着研究的深入，硼铝复合材料有望在……