Boorpolüetüleenplaadi paksus on 2–30 cm. Selle tehniline valdkond on ioniseeriva kiirguse kaitse tuumatehnoloogias. Boorpolüetüleenplaati kasutatakse ioniseeriva kiirguse kaitse valdkonnas kiirete neutronite, neutron- ja Y-segakiirguse väljade varjestamiseks, et vältida neutronkiirguse tekitatud kahju töötajatele ja avalikkusele.
Boorpolüetüleeni varjestusefekti parandamiseks kiiretele neutronitele ja boorpolüetüleenplaadi kaubandusliku tootmise raskuste lahendamiseks Hiinas töötati välja boori sisaldav polüetüleenplaat, mille boorisisaldus on 8%. Kiirete neutronite varjestamise põhimõtte kohaselt on neutronite aatommass vesinikuaatomite omaga sarnane, kuna neutronite puhkemass on 1,0086649U ja vesinikuaatomite (st prootonite) mass on 1,007825U [1]. Seega, kui kiire neutron põrkab kokku varjestavas kehas olevate vesiniku tuumadega, on energia kaotamine kõige lihtsam, kandes selle vesinikuaatomi tuuma, aeglustades kiireid neutroneid aeglasteks ja termilisteks neutroniteks. Mida rohkem vesinikku varjestavas kehas on, seda tugevam on modereeriv efekt. Tavaliselt kasutatavate neutronvarjestusmaterjalide vesinikusisalduse hulgas on polüetüleeni vesinikusisaldus kõrgeim, kuni 7,92x IO22 aatomit/cm3 gaasi kohta. Seetõttu on polüetüleen parim moderaator kiirete neutronite varjestamiseks. Pärast seda, kui kiired neutronid on aeglustunud termilisteks neutroniteks, on kiirete neutronite täielikuks varjestamiseks vaja suure termilise neutroni neeldumise ristlõikega varjestusmaterjale ilma suure energiaga Y-kiirguseta. Tänu suurele termilise neutroni neeldumise ristlõikele (3840 lL)X10_24cm2[3] ja kiB sisaldusele looduslikus booris (18,98% [3]), mida on lihtne saada, on boori sisaldavad materjalid head termiliste neutronite varjestamiseks absorbendid.
Neutronkiirguse kaitse tuumaelektrijaamades, keskmise (kõrge) energiaga kiirendites, aatomreaktorites, tuumaallveelaevades, meditsiinilistes kiirendites, neutronteraapia seadmetes ja muudes kohtades.
Postituse aeg: 31. mai 2022
