Boori-polyeteenilevyn paksuus on 2–30 cm. Sen tekninen ala on ydinvoimatekniikan sovellukset ionisoivan säteilyn suojauksessa. Boori-polyeteenilevyä käytetään suojaamaan nopeita neutroneja neutronisäteilykentässä, neutroni- ja Y-sekasäteilykentässä ionisoivan säteilyn suojauksen alalla säteilyhaittojen ja neutronisäteilyn aiheuttamien vahinkojen estämiseksi ammattityöntekijöille ja yleisölle.
Booripolyeteenin suojavaikutuksen parantamiseksi nopeisiin neutroneihin ja ratkaistakseen ongelman, joka liittyy booripolyeteenilevyn kaupalliseen valmistukseen Kiinassa, kehitettiin booria sisältävä polyeteenilevy, jonka booripitoisuus on 8 %. Nopeiden neutronien suojaamisen periaatteen kannalta neutronien lepomassa on 1,0086649U, kun taas vetyatomien (eli protonien) lepomassa on 1,007825U [1], joten neutronien atomimassa on lähellä vetyatomien massaa. Siksi, kun nopea neutroni törmää suojaavan kappaleen vetyytimiin, energiaa on helpointa menettää siirtämällä sitä vetyatomin ytimeen, mikä hidastaa nopeita neutroneja hitaiksi neutroneiksi ja lämpöneutroneiksi. Mitä enemmän vetyä suojaava kappale sisältää, sitä voimakkaampi on moderoiva vaikutus. Yleisesti käytettyjen neutronisuojausmateriaalien vetypitoisuuksista polyeteenin vetypitoisuus on korkein, jopa 7,92x IO22 atomia /cm3 kaasua. Siksi polyeteeni on paras moderaattori nopeiden neutronien suojaamiseen. Kun nopeat neutronit on hidastettu lämpöneutroneiksi, tarvitaan suojausmateriaaleja, joilla on suuri lämpöneutronien absorptiovaikutusala ilman korkeaenergistä Y-säteilyä, jotta nopeiden neutronien täydellinen suojaaminen saavutetaan. Koska boorilla on suuri lämpöneutronien absorptiovaikutusala (3840 lL)X10_24cm2[3] ja kiB-pitoisuus luonnollisessa boorissa on 18,98 % [3], mikä on helppoa saada, booria sisältävät materiaalit ovat hyviä absorboivia aineita lämpöneutronien suojaamiseen.
Neutronisäteilysuojaus ydinvoimaloissa, keski- (korkea) energian kiihdyttimissä, atomireaktoreissa, ydinsukellusveneissä, lääketieteellisissä kiihdyttimissä, neutroniterapialaitteissa ja muissa paikoissa.
Julkaisun aika: 31.5.2022
