Толщина борополиэтиленовых панелей составляет от 2 до 30 см. Область их применения – применение в ядерной технике для защиты от ионизирующего излучения. Борполиэтиленовые панели используются для защиты от быстрых нейтронов, нейтронного и гамма-излучения в области защиты от ионизирующего излучения, для предотвращения радиационного вреда и ущерба, причиняемого нейтронным излучением работникам и населению.
Чтобы улучшить экранирующий эффект борсодержащего полиэтилена на быстрых нейтронах и решить проблему, связанную с трудностями коммерческого производства борсодержащего полиэтилена в Китае, была разработана борсодержащая полиэтиленовая плата с содержанием бора 8%. С точки зрения принципа защиты быстрых нейтронов, поскольку масса покоя нейтронов составляет 1,0086649U, в то время как масса покоя атомов водорода (т. е. протонов) составляет 1,007825U [1], атомная масса нейтронов близка к массе атомов водорода. Поэтому при столкновении быстрого нейтрона с ядрами водорода в защитном теле проще всего потерять энергию, передав ее ядру атома водорода, замедляя быстрые нейтроны до медленных и тепловых нейтронов. Чем больше водорода содержится в защитном теле, тем сильнее будет замедляющий эффект. Среди наиболее часто используемых материалов для защиты от нейтронов по содержанию водорода содержание водорода в полиэтилене является самым высоким — до 7,92x IO22 атомов/см3 газа. Таким образом, полиэтилен является наилучшим замедлителем для защиты быстрых нейтронов. После замедления быстрых нейтронов до тепловых, для полного экранирования быстрых нейтронов необходимы защитные материалы с большим сечением поглощения тепловых нейтронов, не испускающие высокоэнергетического γ-излучения. Благодаря высокому сечению поглощения тепловых нейтронов (3840 лL)×10⁻⁶ см⁻²[3], а также содержанию килобария в природном боре (18,98% [3], который легко получить), борсодержащие материалы являются хорошими поглощающими материалами для защиты тепловых нейтронов.
Защита от нейтронного излучения на атомных электростанциях, ускорителях средних (высоких) энергий, атомных реакторах, атомных подводных лодках, медицинских ускорителях, оборудовании для нейтронной терапии и других объектах.
Время публикации: 31 мая 2022 г.
