赵 盛，霍志鹏，钟国强，张 宏，胡立群

(1. 中国科学院合肥物质科学研究院，等离子体物理研究所， 合肥 230031；2. 中国科学技术大学， 合肥 230026)

0 引 言

在航空航天、放射医疗、核能发电等涉核领域中，对核辐射的屏蔽是人们不得不面临的难题。宇宙辐射环境复杂多变，辐射粒子种类繁多，太空中的银河宇宙射线给各国的空间探索任务带来严重困难[1-3]；放射治疗是治疗癌症的常用技术[4]，高能电离辐射被用来控制肿瘤生长[5]，同时也会对治疗区域附近的内脏和浅表器官造成副作用[6]；核能发电是以核裂变能代替煤矿燃料的化学能[7]，发电过程必然伴随着大量放射性物质[8-9]，因此保证核能安全是核能利用的前提。表1列举了以上三个代表性行业中所遇到的辐射源类型及其能量范围[10-13]。

表1 三个代表性行业所遇到的辐射源概述[10-13]

辐射屏蔽材料的应用已有几十年历史，传统屏蔽材料通常为金属单质如铅、铁、钨、镉或混凝土，聚乙烯、石蜡、石墨等[20-21]，虽然有一定的防护作用，但早已无法满足现代辐射防护要求。太空中严苛的物理环境和复杂的辐射环境使得辐射屏蔽材料不仅需要优良的热力学性能，还要兼顾混合辐射场的屏蔽[22]；从事放射性工作人员的防护服不仅需要屏蔽效率高，还要求轻便，柔性和无毒[23]；核设施中的一些结构部件需要优异的耐高温性能和耐辐射性能等等[24]。为了满足现代辐射防护要求，科研人员将不同增强组元和基体材料复合在一起，针对中子及γ射线制备了一系列屏蔽性能、结构性能和热力学性能优良的复合屏蔽材料。……