编号：CYYJ04307
篇名：环保型钆硼柔性热中子吸收材料特性研究
作者：王琦 郭晓林 尹进南 王晓娟 原林 王博宇 方青龙 韩小祥 仇天祎 刘洋
关键词： 钆 硼 中子防护 柔性材料 蒙特卡罗模拟
机构： 中国原子能科学研究院核数据重点实验室 射线柔性防护技术陕西省高校工程研究中心 西安市核防护纺织装备技术重点实验室 西安工程大学 93147部队
摘要： 本文以聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)为基体、以Gd2O3、B4C为功能填料,研制了一种柔性热中子吸收材料。SEM测试结果表明,不同含量的材料中Gd2O3和B4C微米颗粒分布相对均匀;XRD和FT-IR测试结果表明,Gd2O3、B4C与基体SEBS未发生化学反应,属于物理性混合。通过实验和蒙特卡罗模拟进行热中子屏蔽性能验证,对照组材料的实验透射率为31.97%~35.35%,实验组材料的实验和模拟透射率分别为32.11%~36.54%和26.26%~31.31%。对实验组进行了热中子面透射率均匀性测试,结果表明,(10%Gd2O3+40%B4C)/SEBS和(30%Gd2O3+40%B4C)/SEBS材料的平均透射率分别为34.34%和31.60%,所有采样点的绝对偏差在±0.5%以内,标准差为0.33%和0.26%,离散系数为0.0096和0.0082。该柔性材料有效弥补了传统刚性射线屏蔽材料的不足,在核设施异形复杂结构表面包覆防护和可穿戴辐射防护服领域具有潜在应用价值。
