[发明专利]一种核辐射屏蔽结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种核辐射屏蔽结构及其制造方法，涉及防核辐射技术领域。该核辐射屏蔽结构包括依次交替层叠设置的多层中子屏蔽层和多层伽马射线屏蔽层。其中的中子屏蔽层利用聚合物树脂基体剂、增强材料剂、中子慢化剂、热中子吸收剂以及偶联剂通过合理配比制得，伽马射线屏蔽层利用聚合物树脂基体剂、增强材料剂以及伽马射线屏蔽剂通过合理配比制得。其具有体积小，质量轻，便于移动和运输，并且耐高温，能够适用于各种极端环境，内部缺陷少，辐射屏蔽效果好，便于加工和维护的优点。

技术领域

本发明涉及防核辐射技术领域，具体而言，涉及一种核辐射屏蔽结构及其制造方法。

背景技术

核能作为一种重要的清洁能源，在保障能源供应、实现能源低碳清洁发展方面具有重要作用。随着核电、核动力船舶、辐照加工、无损检测、放射治疗等产业的快速发展，高能辐射射线已广泛应用于工业、医疗、科研等多个领域，射线对人体的伤害和对环境的破坏也逐渐被人类所认识。各类放射性射线(X射线、γ射线、中子、α射线等)中，中子和γ射线对人体的危害最大，因此辐射防护设计主要考虑屏蔽中子和γ射线。

现在，传统、单一的屏蔽材料如混凝土、铅硼聚乙烯等已经不能满足现代防护设备的使用要求，其中混凝土多用于体积不受限制的固定堆屏蔽材料，体积大，质量重，移动和运输困难；而铅硼聚乙烯不耐高温，在110℃时就软化，且抗辐照效应差，导致在很多环境下使用受到限制。

有鉴于此，设计出一种质量轻、耐高温的核辐射屏蔽结构及其制造方法特别是在工业生产中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核辐射屏蔽结构，体积小，质量轻，便于移动和运输，并且耐高温，能够适用于各种极端环境，内部缺陷少，辐射屏蔽效果好，便于加工和维护。

本发明的另一目的在于提供一种核辐射屏蔽结构的制造方法，步骤简单，制造工艺合理，成本低，操作条件温和、易于实现，具有较大的工业应用前景。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种核辐射屏蔽结构，包括依次交替层叠设置的多层中子屏蔽层和多层伽马射线屏蔽层；中子屏蔽层主要由以下重量份数计的原料制成：聚合物树脂基体剂40～90份、增强材料剂5～90份、中子慢化剂2～10份、热中子吸收剂2～25份、偶联剂1～5份；伽马射线屏蔽层主要由以下重量份数计的原料制成：聚合物树脂基体剂40-90份、增强材料剂5-90份、伽马射线屏蔽剂5-40份。

本发明提出一种核辐射屏蔽结构的制造方法，用于制造上述的核辐射屏蔽结构，该核辐射屏蔽结构的制造方法包括：将中子慢化剂、热中子吸收剂和偶联剂混合后活化，再加入聚合物树脂基体剂，得到第一混合物；在伽马射线屏蔽剂中加入聚合物树脂基体剂，得到第二混合物；以第一混合物和增强材料剂为原料制备第一湿式预浸料，干燥后得到第一固体预浸料；以第二混合物和增强材料剂为原料制备第二湿式预浸料，干燥后得到第二固体预浸料；将多个第一固体预浸料和多个第二固体预浸料热压成型，得到核辐射屏蔽结构。