Толщина бор-полиэтиленовой плиты составляет от 2 до 30 см. Область её применения – ядерная техника, защита от ионизирующего излучения. Бор-полиэтиленовая плита используется для экранирования быстрых нейтронов в поле нейтронного излучения, а также в поле смешанного нейтронного и ионизирующего излучения в области защиты от ионизирующего излучения, для предотвращения вредного воздействия нейтронного излучения на работников и население.
Для улучшения экранирующего эффекта борсодержащего полиэтилена на быстрые нейтроны и решения проблемы, связанной с трудностями коммерческого производства борсодержащих полиэтиленовых плит в Китае, была разработана борсодержащая полиэтиленовая плита с содержанием бора 8%. С точки зрения принципа экранирования быстрых нейтронов, поскольку масса покоя нейтронов составляет 1,0086649U, а масса покоя атомов водорода (т.е. протонов) — 1,007825U [1], атомная масса нейтронов близка к массе атомов водорода. Поэтому, когда быстрый нейтрон сталкивается с ядрами водорода в экранирующем теле, он легче всего теряет энергию, передавая ее ядру атома водорода, замедляя быстрые нейтроны до медленных и тепловых нейтронов. Чем больше водорода содержится в экранирующем теле, тем сильнее будет замедляющий эффект. Среди материалов для нейтронной защиты с самым высоким содержанием водорода, используемого в большинстве случаев, полиэтилен обладает самым высоким содержанием водорода, достигающим 7,92 × 10²² атомов/см³ газа. Таким образом, полиэтилен является лучшим замедлителем для экранирования быстрых нейтронов. После замедления быстрых нейтронов до тепловых нейтронов необходимы экранирующие материалы с большим сечением поглощения тепловых нейтронов без высокоэнергетического излучения Y, способные поглощать тепловые нейтроны, чтобы полностью достичь цели экранирования быстрых нейтронов. Благодаря высокому сечению поглощения тепловых нейтронов (3840 мкл) × 10²⁴ см² [3] и содержанию kiB в природном боре, составляющему 18,98% [3], который легко получить, борсодержащие материалы являются хорошими поглотителями для экранирования тепловых нейтронов.
Защита от нейтронного излучения на атомных электростанциях, ускорителях средней (высокой) энергии, атомных реакторах, атомных подводных лодках, медицинских ускорителях, оборудовании для нейтронной терапии и в других местах.
Дата публикации: 31 мая 2022 г.
