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中国科学家开荒出一种新型核辐射防护质料:不含铅且樊篱职能好发布日期:2022-09-26 11:27:58     

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  中子是电中性粒子,不受库仑力影响,穿透性极强,且正在碰撞进程中会爆发次级伽马射线,是摩登核辐射防护的钻探要点。

  科学高效的中子樊篱计划是同时选用高 Z、低 Z 原料和中子招揽原料举行复合樊篱,比方常用的铅、硼、聚乙烯组合。然而铅的强生物学毒性对处境不友谊,其行使畛域受到范围。而稀土元素钆正在天然界中时时以无毒的氧化钆(Gd2O3)局势存正在,且其均匀热中子招揽截面高达 36300 靶恩,耐高温且具备优秀的伽马樊篱本能。

  今天,中科院合肥钻探院等离子体所的科学家基于这种原料特质,计划了一种高本能无铅的复合樊篱计划。复合原料采用钆 - 氢 - 硼编造对中子举行慢化和招揽,使高能入掷中子与钆爆发非弹性碰撞,与氢、碳、氧爆发弹性碰撞直至成为热中子,最终被钆和硼招揽,此中钆行动重核元素还兼具招揽伽马射线的性能。

  测试结果声明,该复合原料正在 15 厘米厚时中子樊篱率到达了 98%;正在均匀能量 0.662 MeV 伽马源辐照处境下,原料正在 15 厘米厚时伽马樊篱率到达了 72%。

  钻探职员表现,该原料归纳樊篱本能优于 EAST 装配中子伽马能谱诊断编造原有的掺硼聚乙烯准直樊篱体,可行动校正型替换原料,也可行动其他中子 - 伽马混淆场的防护原料。

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