[发明专利]无直接贯穿缝隙的拼砌式屏蔽砌块

说明书

本申请公开了一种无直接贯穿缝隙的拼砌式屏蔽砌块，包括至少一个凸出层和至少一个相邻层，且凸出层和相邻层沿屏蔽砌块的轴向相互连接。其中，多个屏蔽砌块的凸出层在与其轴向垂直的平面上互相拼砌形成的连续平面所具有的相同空缺与相邻层的轴向投影相同。本申请实施例的无直接贯穿缝隙的拼砌式屏蔽砌块，能够互相拼插咬合形成在辐射射线入射面任何维度均无直接贯穿缝隙的屏蔽体，实现对直接贯穿辐射和辐射漏束的有效屏蔽及消除，降低了辐射的强度和射线能量，从而实现了良好的综合辐射防护和屏蔽性能，使人员工作位置的辐射水平控制在可接受的范围，避免造成人员超剂量照射。

技术领域

本申请涉及电离辐射防护与屏蔽技术领域，尤其涉及无直接贯穿缝隙的拼砌式屏蔽砌块。

背景技术

目前，具有各类核设施和放射性装置的场所通常在固定的屏蔽结构体或构筑物上留有人孔或门洞，以便人员在维修或其他特定时期进入。而在操作、转运高放射性废物等特定时刻，则采用屏蔽砌块堆垒和铺设来封堵孔洞，从而形成临时屏蔽体，并在核设施工作结束后移动或拆除。举例来说，核电厂中的废液和废树脂系统的储罐等设备所在房间为高放射性区域，该房间的门洞不设置安装屏蔽门，采用混凝土屏蔽块进行封堵。在特定的极少数时间，如需检查和维修时，移除屏蔽块以便工作人员进入，并在工作完成后按照要求再次封堵好。但是，由于具有放射性装置的场所中工作人员受辐射风险较高，所以临时搭建的屏蔽墙或结构体需要将辐射水平控制在可接受的范围。

为了工程和屏蔽要求，如图1所示，目前采用GB 12163-1990上规定的形式对屏蔽砌块进行铺设以形成防护体。但是，该防护体只能在辐射射线入射面的一个维度上消除直接贯穿，在另一个维度上仍存在直接贯穿缝隙。同时，由于屏蔽砌块自身存在加工的尺寸偏差，再叠加堆垒铺设时产生的尺寸偏差，便会导致搭建的屏蔽体上通常会存在3mm-20mm的缝隙。经检测和分析，这些缝隙的辐射漏束的辐射水平比完整部位高出10-1000倍。举例来说，在高能量高强度的辐射场所，GB 12163-1990所述方案在人员工作的关键位仍存在极大的辐射风险。经对不同屏蔽体相接处缝隙的辐射进行测量后发现，直接贯穿缝隙处的剂量率比完整屏蔽体部位至少要高出10倍以上，存在很大的辐射风险，会造成人员超剂量照射。此外，因GB 12163-1990方案存在只能在辐射射线在入射面单一维度上消除直接贯穿辐射的缺点，所以为减弱辐射不得不多层交叉铺设屏蔽砌块来避免直接贯穿缝隙，这既给厂房结构增加了极大载荷负担，又增加了工程造价、施工难度和周期。此外，如图2所示，专利CN215167127公开了一种防辐射混泥土砌块，该屏蔽砌块只能在辐射射线入射面的一个维度上消除直接贯穿，在另一个维度上，当砌块沿着横向依次拼接时仍存在直接贯穿缝隙。另外，由于目前常规屏蔽砌块只在单一维度咬合固定，安全性不足，在地震、物体撞击、设备或装置碰撞的情况下，屏蔽砌块易发生位移，并在错位后产生贯穿缝隙，存在辐射漏束照射的风险。

发明内容

本申请的目的是解决上述的技术问题。

本申请第一方面提出了无直接贯穿缝隙的拼砌式屏蔽砌块，包括至少一个凸出层和至少一个相邻层，凸出层和相邻层沿屏蔽砌块的轴向相互连接，多个屏蔽砌块的凸出层在与其轴向垂直的平面上互相拼砌形成具有相同空缺的连续平面，空缺与相邻层的轴向投影相同。

进一步地，凸出层和相邻层满足如下关系，

R≥r，

其中R为凸出层的轴向投影的最大内切圆的半径，r为相邻层的轴向投影的最小外接圆的半径。

进一步地，1.5r≤R≤2.5r。

进一步地，凸出层和相邻层具有相同的轴线，且相对于轴线均为旋转对称结构。

进一步地，屏蔽砌块的凸出层和相邻层中的至少一者为两层或两层以上，凸出层和相邻层间隔设置。

进一步地，凸出层和/或相邻层在轴向上的厚度为屏蔽砌块在轴向上厚度的1/(n+2)至1/(n-2)，其中，n为在轴向上凸出层和相邻层的层数和。