中子屏蔽,就选含硼聚乙烯板!

发布时间:2025-11-11      浏览量:27   
中子屏蔽,就选含硼聚乙烯板!


含硼聚乙烯板(Boron-containing Polyethylene, BPE)凭借其卓越的中子屏蔽性能和轻量化优势,已成为核工业、医疗、科研等领域的首选防护材料。这种复合材料通过"慢化-吸收"双重机制实现高效防护:聚乙烯中的氢原子通过弹性碰撞将快中子减速为热中子,硼元素(特别是硼-10同位素)则以其极高的热中子吸收截面(约3837 barns)捕获并转化中子能量,屏蔽效率可达99%以上,且几乎不产生次级γ射线。

核心性能优势

该材料密度仅为1.02-1.25 g/cm³,远低于传统铅板(11.34 g/cm³)和混凝土(2.4 g/cm³),重量减轻可达50%以上。同时具备优异的机械性能,抗压强度达24 MPa,冲击强度(缺口)约19 kJ/m²,抗拉强度可达25-30 MPa,断裂伸长率超过400%。材料还具有良好的耐腐蚀性和耐辐照性能,在-70℃至126℃的温度范围内保持性能稳定,使用寿命可达10年以上。

广泛的应用领域

含硼聚乙烯板在核电站反应堆屏蔽层、乏燃料储存容器、医疗放射治疗室、航空航天辐射防护等场景中发挥着关键作用。例如,核潜艇反应堆屏蔽层采用该材料后,辐射剂量率可从5 mSv/h降至0.02 mSv/h,同时重量显著降低。在医疗领域,用于制作CT室、放疗室的防护部件,保护医护人员和患者免受辐射伤害。

含硼量可在2%-40%范围内调整,铅含量可在10%-80%范围内定制,板材厚度范围为10-350毫米。以10%含硼量为例,主要技术参数为:密度≥1.028 g/cm³,热变形温度72℃,抗热强度约24 MPa,冲击强度约19 kJ/m²。支持热熔焊接和机械加工,可根据不同应用场景进行定制化生产。
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