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1、CPPE综述ChinaPersonalProtectiveEquipment中子辐射防护王志伦1窦海英2(1华北电力大学2济南军代室)房、新型坦克的核防护、战车乘员和散射之外,其余各种现象均会产生1中子辐射伤害及防护原理防化兵指战员的中子防护、公路中次级辐射。因此,辐射防护是相当中子是原子核的组成部分,静止子测量现场、中子刀治疗室医务人重要的。实际工作中大多数情况遇质量为1.675×10-27员和患者防护及国防舰船修造工到的是快中子,快中子和物质相互kg,为电子质量的-15作人员防护等。作用时,首先是快中子的散射和减1838
2、倍,其半径约为0.8×10m,与质子大小类似,与γ射线一样不带中子与物质相互作用的类型速,然后是慢中子被吸收后放出共电。因此,中子与原子核或电子之主要取决于中子的能量。在辐射防化粒子或γ射线。因此中子屏蔽可间没有静电作用。当中子与物质相护中,根据中子能量的高低,可以分为以下两个过程:互作用时,主要是和原子核内的核把中子分为能量小于5keV的慢(1)对快中子进行减速。重元力相互作用,与外壳层的电子不会中子、能量范围为5～100keV的中素或具有大吸收截面的元素及其发生作用。中子通过物质时具有很能中子和能量为0.1～500MeV
3、的化合物可用以减速快中子并吸收强的穿透力,对人体产生的危险比快中子三大类,其中慢中子中能量次级γ射线。其中,重元素可阻滞相同剂量的X射线、γ射线更为严小于1eV(一般为0.025eV)的也快中子,截面大的元素能同时阻滞重。人体受中子辐射后,肠胃和雄称为热中子。快中子并吸收慢中子,且不释放γ性性腺会严重损伤、诱导肿瘤的生各类中子与物质的原子核相互粒子。常用的重元素有铅、钨、铁、物效应高、并易导致早期死亡,同时作用过程基本上可以分为两类:散钡等,能吸收中子的大截面元素常受损伤的机体易感染且程度重,所射和吸收。散射又可以分为弹性散
4、用的有锂-6、硼-10、镉及其化合物致眼晶体混浊的相对生物效应为γ射和非弹性散射。慢中子与原子核或合金,例如碳化硼、氮化硼、锂化或X射线的2～14倍。目前,产生中作用的主要形式是吸收,中能中子硼等,也有部分稀土元素。子辐射的设备多为人工操纵,因此和快中子与物质作用的主要形式通常用重元素阻滞快中子后,中子辐射防护服对于保障该类工是弹性散射;而对于能量大于10还需要用轻元素材料(如含氢多的作人员的安全尤为重要。中子辐射MeV的快中子,和原子核的作用以材料)进一步减速比较慢的中子。防护服已广泛用于核原料提炼厂、非弹性散射为主。在上
5、述的中子和这些材料具有较好的耐辐射性能,石油测井仪器校准室、核反应堆厂物质的相互作用过程中,除了弹性如水、石蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙262006年第5期中国个体防护装备综述CPPEChinaPersonalProtectiveEquipment烯、聚酯等高聚物,同时具有高含量美日等欧洲共同体国家把防中子纤一种纤维状中子防护物的制取方的能阻滞中速中子的氢原子,且不维作为高科技项目,成功研制出了法。含有中子吸收物质的高聚物溶产生γ射线二次效应。将硼、锂及其化合物分散在高分子液在高压下喷射纺制纤维,提高了(2)对慢中子进行吸收。
6、慢中材料如聚乙烯、聚酯、聚酰胺而纺制防中子辐射纤维的热中子屏蔽率。子吸收后才能完全消除中子危害。成防中子辐射纤维,如表1所示。但该种纤维强度低,断裂伸长较大,常用含锂或硼的材料,如氟化锂、溴表1各种防中子辐射纤维织物屏蔽效果化锂、氢氧化锂,氧化硼、硼酸和碳屏蔽效果化硼等吸收慢中子,并减少次级γ研制单位加工方法织物厚度/mm中子屏蔽率/%射线的产生。DaicelChemicalIndustries,Ltd.高温喷射纺丝4199.5显然,防中子辐射服必须同时东丽公司熔融复合纺丝12.698.5具有将快中子慢化和将慢中子吸天津工业
7、大学湿法纺丝11.999.6收的功能。将快中子慢化材料和慢中子吸收物质微粉混合后,在纺丝在这一阶段,以东丽公司为代不易加工。这种方法制得的纤维由过程中添加纺制的防中子辐射纤表的日本取得的成就最为显著。东于中子吸收物质暴露在纤维表面,维或无纺布或以后整理的方式涂丽公司采用复合纺丝,将中子吸收因而在洗涤、受摩擦时极易损失,使覆在织物上,得到性能优良的中低物质与成纤高聚物熔融混合后作为中子吸收性能降低。能中子屏蔽材料,再通过合理的服芯层组分,以纯高聚物为皮层纺成表2东丽公司防中子辐射织物的装结构设计,才能达到良好的中子具有皮芯结构
8、的纤维,如表2。同屏蔽性能防护效果。时,将锂和硼的化合物粉末与聚乙织物层数14610烯树脂共聚后,采用熔融皮芯复合2国内外中子防护材料织物厚度/mm1.255.07.512.5纺丝工艺研制了防中子辐射纤维材中子屏蔽率/%408995.698.5早在20世纪60年代初,美国料,纤维的强度可达
