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天然橡胶基柔性中子/伽马射线复合屏蔽材料研究
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作者 廖义相 郭昊 +8 位作者 曹伟俊 严嘉庆 毛楚元 张海涛 李崇伟 吴正新 颜强 刘永 刘国卿 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第10期2384-2392,共9页
以天然橡胶(NR)为基材、铋(Bi)和碳化硼(B_(4)C)/氧化钆(Gd_(2)O_(3))为射线屏蔽体,研制了B_(4)C/Bi/NR和Gd_(2)O_(3)/Bi/NR中子/伽马复合屏蔽材料,并研究了两种复合屏蔽材料的中子/伽马屏蔽性能和力学性能。结果表明,随着B_(4)C和Gd_(2... 以天然橡胶(NR)为基材、铋(Bi)和碳化硼(B_(4)C)/氧化钆(Gd_(2)O_(3))为射线屏蔽体,研制了B_(4)C/Bi/NR和Gd_(2)O_(3)/Bi/NR中子/伽马复合屏蔽材料,并研究了两种复合屏蔽材料的中子/伽马屏蔽性能和力学性能。结果表明,随着B_(4)C和Gd_(2)O_(3)填料含量的增加,B_(4)C/Bi/NR和Gd_(2)O_(3)/Bi/NR对252Cf裂变中子(经12 cm厚聚乙烯慢化)的屏蔽性能逐渐提高,而当Gd_(2)O_(3)含量高于40 phr时,Gd_(2)O_(3)/Bi/NR对中子的屏蔽率趋于稳定,实验结果与MCNP相互验证。研究发现,252Cf裂变中子在复合材料内的透射比均满足指数递减规律,且当B_(4)C和Gd_(2)O_(3)填料含量为80 phr时复合材料对252Cf裂变中子的屏蔽能力最佳,B_(4)C/Bi/NR和Gd_(2)O_(3)/Bi/NR的中子反应截面分别为0.265cm^(-1)和0.267cm^(-1)。另外,B_(4)C/Bi/NR对59.5keV伽马射线的屏蔽性能随B_(4)C含量的增加.而降低,而Gd_(2)O_(3)/Bi/NR对59.5 keV伽马射线的屏蔽性能随Gd_(2)O_(3)含量的增加而增强;加入B_(4)C后天然橡胶的力学性能下降,而适量Gd_(2)O_(3)的加入(20 phr)有助于提升天然橡胶的力学性能,Gd_(2)O_(3)/Bi/NR复合材料作为混合辐射场屏蔽材料具有潜在应用价值。 展开更多
关键词 天然橡胶 中子屏蔽 伽马屏蔽 氧化钆 碳化硼
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