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《中国核科学技术进展报告(第四卷)——中国核学会2015年学术年会论文集第5册(核材料分卷、辐射防护分卷)》2015年
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水泥基碳化硼材料对裂变中子屏蔽性能的模拟

左应红  谢红刚  朱金辉  牛胜利  
【摘要】:水泥作为一种核工程中常用的中子屏蔽材料,在核辐射防护中有十分重要的地位。普通水泥中掺杂不同质量比重的碳化硼,其对中子的屏蔽性能会发生变化。为研究掺杂不同比重碳化硼的水泥基屏蔽材料对中子屏蔽性能的影响,本文采用蒙特卡罗模拟方法,计算了普通水泥及普通水泥中掺杂5%、10%及20%碳化硼对不同能量中子的屏蔽性能,给出了不同厚度屏蔽材料对中子屏蔽性能的影响规律,所模拟的单能中子能量范围为0.1~10 MeV,涵盖了低能中子区及高能中子区。针对工程实际中核材料裂变中子进行屏蔽及防护也是一个重要课题,本文最后对水泥基碳化硼材料屏蔽~(235)U裂变释放的中子源进行了计算。研究结果表明,普通水泥中掺杂不同比重碳化硼,会显著影响中子的透射系数,进而改变水泥对中子的屏蔽性能;在低能中子及高能中子区,普通水泥中增加同样的碳化硼含量,对中子屏蔽效果的改善程度并不一样,表现出对低能中子的屏蔽效果优于对高能中子的屏蔽效果的特点;屏蔽体材料的厚度也是一个影响中子屏蔽性能的重要参量,欲达到同样的屏蔽效果,在普通水泥中添加碳化硼,可以有效地降低屏蔽材料的厚度,且添加的碳化硼比重越高,所需屏蔽厚度越小。
【作者单位】:西北核技术研究所
【分类号】:TL7;TQ172.1
【正文快照】:
随着核技术及其应用的快速发展,辐射安全问题越来越受到重视[1],诸如核加热、诱发放射性、以及辐射防护等问题,都是业内人士关注的焦点。中子辐射相比于其他的辐射源,有其自身的特点[2 4];由于中子本身不带电,因而具有很强的穿透性,它在与物质的相互作用过程中,会产生电离与激

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