核辐射屏蔽材料的研究进展

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材料导报

2007年5月第2卷第51期

核辐射屏蔽材料的研究进展

杨文锋,颖,刘杨林,李德安,李军

(四川大学材料科学与工程学院,成都606)105摘要简述了核辐射对屏蔽材料的一般要求,综述了常用屏蔽材料的特点。指出屏蔽材料的屏蔽效果与其它性能如力学性能、耐热性及抗辐照性能之间的矛盾是屏蔽材料需要解决的关键问题。重点指出了核辐射屏蔽材料研究进展的几个特点:1引入梯度材料设计理论制备功能/()结构一体化屏蔽材料;2稀土元素及其化合物在屏蔽材料()中的合理有效利用;3基于遗传算法的优化设计方法在新型屏蔽材料设计中的作用越来越明显。()

关键词核辐射屏蔽材料研究进展功能梯度材料稀土优化设计

ReerhPrgesihedigMaeilocerRaitosacorsnSilntrasfrNuladainYANGefnWneg,LUnIYig,YANGn,LI’n,LIJnLiaDeu

(colfMaeilcecngneig,ScunUnvriyShotraineadEniernoSihaiest,Chnd1O5egu6O6)

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moeiotneinnesyesilitrlrmpratidsignw-tlhenmaeisngdga.Kerywodsncerrdain,siligmaeil,rsacrgesGM,rratulaaitohedntrseerhpors,Faaeerh,otmaeinpilsgd0前言

反应堆是核能源系统的核心部分,裂变(核或聚变)生各产种辐射射线如不同能级的中子、丫射线、二次丫射线及其它带电粒子和高能射线。辐射防护依赖于屏蔽材料的性能和辐射屏蔽

变中子的能量和运动方向,中子也可能被原子核吸收。中子的

散射分弹性散射和非弹性散射,除弹性散射外,所有的中子与屏蔽材料相互作用都能造成次级辐射。丫射线与X射线一样,是种比紫外线波长短得多的电磁波,丫射线按其产生机理可分为裂变7射线、裂变产物衰变7线、获7射俘射线、弹性散射非丫射线、活化产物丫射线等l。一般在动力堆中,过屏蔽层的_1]穿

结构的优化设计,,显然选择材料时应该考虑的基本核性能是中子和射线的减弱性能l。重金属如铅、、_1]钨衰变后的铀(最强的射线通常是由中子在热屏、招U)压力壳或生物屏蔽层里发以及铁、镍等都是有效的丫射线减弱体,对快中子也有很好的慢生相互作用而产生的。化效果。而像硼、石墨、富氢化合物如水、重水及高分子材料则显然,在选择材料时应该考虑的基本核性能是中子和丫射对中子的减弱或吸收更为有效,这些材料及其复合材料已大量线的减弱性能_。而一般来说,丫射线具有良好减弱性能的1]对应用于各种核反应堆屏蔽系统并发挥相当重要的作用。辐射防重元素也会因发生中子非弹性散射和辐射俘获而产生二次丫射护材料的研究制备成为科研领域最为重要的课题之一,国防对线。针对不同的设计目的需要选择不同的屏蔽材料,如对固定和民用有着极其重要的意义。国内外对屏蔽复合材料已进行了式的动力堆,价格是首选因素,而对于可移动的堆系统,则屏蔽大量的研究,很多屏蔽材料已得到广泛的应用,中几种主要类其材料的总重量、单位效率及结构稳定性是考虑的重点[。虽然1]型的屏蔽复合材料有屏蔽混凝土_]硼钢[4、1、23铅硼聚乙烯口、 ̄]对中子和丫射线的减弱都有相应较为有效的材料,但没有哪一Al4—C复合材料_、V-E复合材料等。B4PCP]所随着核能源及各种核反应堆的发展,对屏蔽材料及其他屏种单体材料能同时满足以上性能,以在应用时必须对材料加以期复合材料在满足综合蔽系统的要求越来越高,的许多屏蔽材料已难以满足其使以选择并采用一定的复合制备技术,现有屏蔽效果的同时具有良好的物理力学性能,如强韧性、热稳定性用要求,主要表现在屏蔽材料的屏蔽效果与其他性能如力学性及抗辐照性能等。对辐射屏蔽材料进行设计时要考虑以下几个能、耐热性、抗辐照性能等难以兼顾。屏蔽材料必须基本满足辐射屏蔽要笔者对已研制使用的一些屏蔽复合材料进行了概述,出主要的标准或要求。首先,指

即对中子、丫射线具有良好的慢化或屏蔽效果;其次,屏蔽材了其有待改进之处,并对目前屏蔽材料发展研究的几个特点进求,料一定要有较好的物理力学性能以满足应用;再者,材料在使用行了分析探讨。过程中要保持良好的结构完整性,尤其对于不可更换的一次性

1核辐射屏蔽材料的一般要求

中子与屏蔽材料的各原子核发生相互作用的结果,以改可

杨文锋:,99生,男17年博士研究生

安装的结构材料;最后还必须考虑材料的活化及热积累和二次丫射线的产生。当然,屏蔽复合材料的造价、备工艺及功能元制

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核辐射屏蔽材料的研究进展/杨文锋等

素的资源也应该加以考虑。

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的综合屏蔽效果,而且还应具有良好的力学性能。诸多单一材料或复合材料难以同时兼顾功能和结构一体化的要求,严重限制了其在屏蔽系统中的应用。表面处理技术是在利用基材功能或结构特点的基础上,用各种表面处理方法在基材上形成一采

2常用屏蔽材料及其特点

屏蔽混凝土是被广泛用于固定式反应堆的屏蔽材料。材料相对便宜而且可以就地取材,材料成分可调性大,蔽性能和结屏构性能均较好,尤其作为固定堆屏蔽材料时不受体积限制。混凝土的强度相对较低,压强度2抗0~4MP,而抗拉0a强度仅21.a但混凝土用于固定式反应堆或体积不受.~32MP,限制地方的屏蔽材料时,其结构特征能满足应用要求。不锈钢和铁也是大量应用的屏蔽材料,因为其具有优良的物理力学是性能,如高强度和良好的韧性。不锈钢本身对7射线有一定的屏蔽效果,如果硼等元素与不锈钢复合,不锈钢还具有对中子和7射线良好的综合屏蔽性能。但硼在钢中的固溶度很低,而且钢中的硼元素也会增加钢的淬透性。更为重要的是,辐照对不锈钢的性能影响较小,以不锈钢不仅用于屏蔽材料也可充当所结构材料[。中国核动力研究设计院研制了硼含量为052].wt高硼不锈钢,已将其用于反应堆防护系统l。铅硼聚乙并3]烯的研究始于2世纪700年代中期。聚乙烯中氢含量高,快对层功能性涂层,如热障涂层、磨涂层、蚀涂层等。物理气相耐耐沉积、化学气相沉积、热喷涂、电化学沉积、激光熔覆等技术是常

用的表面处理方法。如果把梯度功能材料(G的设计理论FM)

应用到表面处理技术,可制备热应力缓和型梯度功能材料,则很好地解决基材与涂层材料由于热物理性能差异而导致的涂层结合强度下降。这一优势对于热喷涂法制备屏蔽涂层尤为明显。如组成分布指数P一18和P=11时,O-系F..MgNiGM与TCN。lFi-iA系GM的最大残余热应力缓和程度分别达7和04%[。不锈钢或硼钢是常用的屏蔽材料,36]同时具有优良的力学性能,能采用热喷涂技术在不锈钢基材表面制备热应力缓若和型屏蔽功能涂层如BC、4WC、eB、C、FNiTi铁镍铝的各种金属间化合物及其梯度功能材料,制备的复合材料兼有

良好的结则构性能和对中子、线的综合屏蔽效果。北京科技大学葛昌7射

纯等[采用大气等离子喷涂设备制备了热应力缓和型碳化硼/7]

铜涂层功能梯度材料。利用不锈钢优良的力学性能,H.Ger—ue等[采用真空等离子喷涂法在不锈钢基体上制备了碳化nr8硼涂层第一壁材料,图1如。图2是在Q25不锈钢上制备的3F3/4eA1C梯度功能材料微观截面图,B从图中可以看到,层呈涂现出宏观的不均匀性和微观的连续性特点。另外,本课题组正在进行大气等离子喷涂制备NAlFNii/eB及Ni/FB梯度A1Nde屏蔽涂层的试验研究工作,初步试验结果表明,复合材料整体拉伸强度达到40a在1延伸率内涂层未出现裂纹及脱落,7MP,0且具有优良的抗热疲劳性能。这种复合材料对快中子、中子慢及C、s的屏蔽效果已委托中国核动力研究设计院进行了o”C测试。当然,梯度屏蔽材料的屏蔽效果可根据具体要求对其功能成分及用量进行大范围的调整,这也是这种复合材料的优势所在。

中子慢化特别有效,是很有效的.线屏蔽材料。美国反而铅y射应堆实验仪器公司已有好几种铅硼聚乙烯产品用于各种反应堆系统。中国核动力研究设计院于1994年研制了高效屏蔽材料铅硼聚乙烯[,3并在各种核辐射防护场所应用。一般而言,]铝基复合材料密度低,硬度和强度较高,性好。国内外对铝基复合韧材料的广泛研究为其在屏蔽材料中的应用提供了基础,如作为结构中子吸收材料的铝一碳化硼材料,以作为核屏蔽材料填充可反应堆密封仓。纤维织物类屏蔽材料的研究始于20世纪70年代,如今已有很多种类型的织物类屏蔽材料[,】且多用于制备辐]射防护服,以这种材料的力学性能不是考虑的重点,所而其单位体积的重量、厚度及屏蔽性能应放在首位。

3屏蔽性能与其它性能之间的矛盾

屏蔽材料是根据其在不同核反应中的特殊应用而设计制备

的,材料的屏蔽效果或慢化特征显然是最重要的因素。另外,材

料的物理力学性能、抗辐照性能、热稳定性等也必须加以综合考

虑。上述几种类型的屏蔽材料已广泛应用于一些核反应堆屏蔽

系统,但随着快堆、动力堆及其它可携带辐射源应用的增加,传统屏蔽材料已难以满足现代辐射防护的特殊要求,如航空和武器领域不仅需要材料具有良好的综合屏蔽性能,且对材料的而机械物理性能也有很高的要求。结构和功能性一直是屏蔽材料

设计的一大矛盾,如对于氢化锂材料而言,它是目前知道的最好图1采用真空等离子喷涂法在不锈钢基体制备的反应堆第一壁材料原型

的中子减弱体『,】一心想减轻屏蔽重量的屏蔽设计者喜欢使用]这种材料,而机械设计者则一见到它就感到头痛『。总体来说,】]

上述材料的不足之处可以总结为以下几个方面:韧性难以满强

足作为结构屏蔽材料的要求、耐热性不好、合屏蔽效果不良、综体积大难于移动及抗辐照能力较差等。

4辐射屏蔽材料的研究进展

针对现有屏蔽材料某些性能的不足或难以兼顾,根据中子及丫射线与物质相互作用的原理,辐射屏蔽材料的研究及制备

有以下几个特点。

41结构/.功能一体化

为满足各种反应堆尤其是快堆和移动式反应堆对屏蔽材料

越来越苛刻的要求,迫切需要所研制的屏蔽材料不仅具有良好

图2F3HIeA4C梯度材料的微观界面

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材料导报

2007年5月第2卷第51期

42稀土元素及其化合物的合理有效利用.

我国的稀土资源较为丰富,总储量占世界4以上,资O且源品位高,各种稀土资源较为齐全。从这个角度讲,稀土元素的合理应用具有极为重要的战略意义。核辐射屏蔽材料的主要作用是吸收或减弱中子和7射线。对于中子,由于经过压力壳和密封仓后,大部分中子已被慢化为热中子或超热中子,此类中子

本身而言,结构与功能的组合未必达到最优化。为研制兼具其

需要热中子吸收截面较大的材料进行有效吸收而不致于溢出。B的各种化合物如BC是常用的中子吸收材料和控制棒材料,4

天然B中B占2,B的热中子吸收截面为35br。而大O”70an部分稀土元素的热(,)”7截面都非常大,比常用的B元素大许多倍。如稀土元素中Cd的热(,)面为25br,u的热”-截/40anE(,)”7截面为40br,m的热(,截面为50br,G30anS”)60an而d的热(,)面更高达400an9。如张兴祥等[]制了一n7截60br[]I研。

质地轻、小、体积耐高温、良好综合屏蔽效果等特点的新型中子、7合辐射屏蔽材料,混在设计屏蔽材料时,须在众多备选材料必中选取若干种材料,在符合各种约束条件的基础上达到辐射屏蔽效果的优化。其目的是使屏蔽材料中的主要功能元素(非主要结构材料或形成化合物的其它非功能性元素)的种类及含量既足以保证所需的屏蔽效果,又不至于含量过大或种类过多而增大屏蔽材料的单位体积、降低材料的力学性能。屏蔽材料的计算(尤其是一些实用的手工计算)是基于已有

的中子、7射线与屏蔽元素的原子核相互作用的理论基础及现有屏蔽测试数据的基础之上,已有的数据进行验证和提炼后对建立的一些简化的计算模型和程序。如用于射线屏蔽计算的点核积分法、有效减弱系数法和用于中子屏蔽计算的张弛长度法、出截面法_分1。胡华四等[]用一种遗传算法建立了幻等”采屏蔽材料的优化设计,并对应用该方法设计出的3材料进行种了MCNP软件检验,计算了屏蔽的铁当量。在NCPNainlR(taocucnrdainpoetnadmesrmet)onioaiortcinauens报告中介绍的lto蒙特卡罗法_]用于对各种单能中子源垂直入射到混凝土的1,贯穿率进行计算。在解决约束条件方面,Miawi等_由clchez1设计的GEO—NCP程序是一种很好的方法。其首先建立最优化目函数:O标arn/(=[(,(]iX)X)X)()1其中:X)中子、(为光子总剂量当量率;(为中子剂量当量X)率子目标;(为7X)

射线剂量当量率子目标;为各组分的质X量分数组成的向量,X一[,2…,],中,i12X,其2一(,…,Cp为屏蔽材料中各组分的质量分数,)满足式()()()2、3、4约束条件:

种钆含量为25~1的有机玻璃,.O并研究了其对不同能量7射线、X射线及热中子的屏蔽效果。此外,土元素还可以有效稀地弥补重金属铅的弱吸收区,少铅对生物的毒害。如果某些减稀土元素能以较为稳定的化合物形式存在于屏蔽材料中,则屏蔽材料对热中子的吸收效果将特别有效。刘力等_¨总结前人的基础上进行了稀土高分子材料的】在1I研究,并把稀土含量提高到5以上,这种稀土高分子材料O对的屏蔽效果进行了检测。本课题组近2O年来一直从事稀土永磁材料的研究,主要为NF永磁材料、me磁材料,d出sFN永已取得一定成果。利用已有的稀土/(化合物制备了N—铁硼)dFBPe/E稀土高分子屏蔽复合材料,断面形貌如图3所示。其稀土化合物NdeFB作为刚性粒子弥散在PE基体中,刚性粒子的细度、面状态及在P中的分散性对复合材料的强韧性有表E很大的影响。为此,对熔炼的NdeFB进行甩带晶化处理后制成纳米晶磁粉,再采用氢爆处理进行球磨或用气流粉碎细化,目前可制备出亚微米级的NFB粉末,末经表面偶联处理后与de粉PE共混、制备NFBP热压de/E稀土高分子复合材料。目前制备的NFBPde/E稀土高分子屏蔽复合材料的抗拉强度可达2MP,6a其屏蔽性能已委托中国核动力研究设计院进行了检测,结果显示对中子及7射线有优良的屏蔽效果,对热中子的吸收

效果尤为显著。当然,有些问题还有待进一步的研究,表现在:

∑.一1Ti

=1

()2

1pX)t=1/(≤D/(一∑五ppX)’

()3

()4

LX≤U≤

式()2为等式约束,即屏蔽材料中各组分的归一化条件;()式3为不等式约束,即设计材料有密度最低要求;()式4为区间约束,为了使设计材料可以应用分出截面法计算穿过材料的中子剂量当

如能制备纳米级NFBde粉末,则复合材料的强韧性将会进一步提高;若在复合材料中添加一些重元素如w、b的化合物或重P晶石,将会增加复合材料对反应堆产生的7射线及俘获7射线的屏蔽效果;建立稀土高分子材料与其射线屏蔽性能的量化关系等,本课题组正在此方面进行相关探索。

量率,轻重材料都必须存在于材料中,对某材料的份额有限故制。经过优化设计所制备的屏蔽材料完全能达到预期的屏蔽效果,小屏蔽材料体积、省材料成本有积极作用。而且,对减节屏蔽材料的优化设计可以减少屏蔽效果的试验频率和次数,仅不可以降低屏蔽试验成本,能有效减少由于屏蔽试验

对工作而且人员产生的辐射累积剂量。当然,蔽材料的优化设计本身是屏基于以往数据基础上的,其本身也为日后的屏蔽计算提供了宝贵的数据资料。我们不得不承认,屏蔽材料的优化设计所采用的许多模型或程序已经过简化,一些边界条件虽已给出了很对大的预留,是对于屏蔽材料而言,但其屏蔽效果及其他性能只有得到检测验证后方可投入使用。

5结语

图3de/E稀土高分子复合材料断面形貌NFBP当今辐射屏蔽材料的研究仍主要集中在富硼化合物系、铅系、富氢(、化合物如水、氘氚)聚合物不锈钢、硼钢及其他重金属材料。根据辐射防护的特点,各类屏蔽材料应用于不同的防护部位。屏蔽材料在辐射防护领域的作用不言而喻,现有许多但屏蔽材料在屏蔽功能性、构性能、结可焊性、热稳定性等方面存43基于遗传算法的屏蔽材料优化设计.

屏蔽材料必须在其对中子及7射线的屏蔽效果通过屏蔽性

能、学性能、力耐辐照性能等检验合格后才能投入使用。无疑,通过试验检测得到的屏蔽效果最具有可靠性,但对于屏蔽材料

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在着使用性能难以兼顾的问题。辐射防护对屏蔽材料的综合物

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用有关的基本性fJ.粉末冶金材料科学与工程,20, ̄E]005():l2l3

理力学性能要求越来越高,屏蔽材料的优化设计、结构/功能一

体化要求变得越来越重要。尤其对于快堆而移动式反应堆的屏

蔽而言,单位材料的屏蔽效率及体积、重量是一个值得慎重考虑的问题。结构/功能一体化、屏蔽优化设计分别从制备及理论设

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计角度有望在一定程度上解决上述问题。另外,稀土元素及其化合物以其特有的核数据,合理有效利用从战略角度及技术其

角度都值得重视。以上几个方面也可能成为屏蔽材料研究与制备的主要方向,为进一步提高和完善屏蔽材料的综合性能和实

用性提供基础。

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EJ380-1989开放型放射性物质实验室辐射防护设计规范

F 70 EJ 380-1989 开放型放射性物质实验室 辐射防护设计规范 1989-03-24发布 1989-10-01实施 中国核工业总公司发布 附加说明: 本标准由中国核工业总公司安防环保卫生部提出。 本标准由中国核工业总公司第二研究设计院负责起草。 本标准主要起草人:孙维奇、范深根。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了开放型放射性物质实验室(以下简称开放型实验室)设计中的辐射防护要求,目的在于从设计上保障工作人员及附近居民的健康和安全及保护环境。 本标准适用于放射性同位素生产及应用开放型放射性物质实验室辐射防护设计,也可供已建成单位在扩建和改建中参照使用。 本标准不适用于乏燃料后处理厂和铀矿冶金系统实验室的辐射防护设计。 2 引用标准 GB 8703 辐射防护规定 GB 4792 放射卫生防护基本标准 GB 11806 放射性物质安全运输规定 EJJ 6 加工处理裂度材料临界安全规定 3 术语 3.1 开放型实验室 指由一个或多个处理非密封的放射性物质的实验室,实验室内设有热室、屏蔽工作箱、手套箱和通风柜等设备,还有为实验室正常运行所需的各种辅助设施。 3.2 开放性放射性工作 指非密封放射性工作,即在箱室或工作台上正常操作工作中,有可能引起工作场所和周围环境污染的工作。 3.3 开放型实验室分区 为控制污染,在设计上把实验室内分成数个区域,不同区域的设计要求不同。 3.4 白区(一区) 该区为实验室内不从事放射性工作的区域,一般情况下,该区无放射性污染。白区包括:办公室、会议室、休息室、“冷”工作间(如试剂、药品间),“冷”实验室等。 3.5 绿区(二区) 实验室内从事隔离操作放射性物质的工作区,事故时可能出现污染,但能及时发现和清除。绿区包括:热室、屏蔽工作箱、手套箱的操作房间或存有密封容器的房间。 3.6 橙区(三区) 实验室内工作人员不经常停留的区域,只有在进行去污、检修和取样等工作时才进入。该区在正常运行时也会出现污染,污染一般能清除。橙区包括:热室、屏蔽工作箱、手套箱的检修区、放射性污染物暂

电磁屏蔽材料的研究与发展展望

电磁屏蔽材料的研究与发展展望 ******** *** 摘要:电磁屏蔽是对干扰源或感受器(敏感设备、电路或组件)进行屏蔽,能有效地抑制干扰并提高电子系统或设备的电磁兼容性。因此屏蔽是电子设备结构设计时必须考虑的重要内容之一,是利用屏蔽体阻止或减少电磁能量传输的一种措施,是抑制电磁干扰最有效的手段。本文简述了研究电磁屏蔽材料的重要意义与屏蔽机制,讨论了电磁屏蔽金属材料的发展趋势。 关键词:电磁屏蔽;屏蔽材料;屏蔽机制;屏蔽效能 引言:随着电子工业的发展和电子设备的高度应用,电磁辐射被认为是继水污染、噪音污染、空气污染的第四大公害,它造成的电磁干扰不仅影响人们的正常生活,而且日益威胁国家的军事机密。尤其是在软杀伤武器——电磁波突现的现代化战场上,当电磁波穿透军事设备的敏感器件时,可能致使对方雷达迷茫、无线电通讯指挥系统失效、导弹火炮等武器失控。这种破坏力极大的电磁武器可能成为未来战场上重要的作战手段,因此,研究高性能的电磁屏蔽材料以提高各种武器平台的防护能力是各国军事领域的一项重大任务。此外,电磁辐射也给人们的身体健康带来了严峻的挑战。各种通讯设备、网络以及家用电器所发射的电磁波可能诱发各种疾病,如睡眠不足、头晕、呕吐,严重的甚至可能诱发癌症、心血管病等。因此,电磁屏蔽材料的研究开发是近年来治理电磁环境的重要方法。 常用的电磁屏蔽材料有金属材料和高分子复合材料等。金属类材料能够作为主要的电磁屏蔽材料是由于其具有良好的导电性(铜、铝、镍等)和较高的磁导率(坡莫合金、铁硅合金等), 当电磁能流通过金属材料时,其主要的屏蔽机制(反射衰减R 和吸收衰减A)能够有 效地反射、吸收电磁波,衰减电磁能量,从而达到较好的屏蔽效果。大多数高分子材料的导电性能较金属差,这在很大程度上降低了高分子材料的电磁屏蔽效能。因此,为了提高高分

辐射屏蔽材料调研报告

《核材料科学基础》课程考查辐射屏蔽材料调研报告

辐射屏蔽材料调研报告 摘要:辐射防护材料的研究制备成为科研领域最为重要的课题之一,对国防和民用有着极其重要的意义。本报告先对按照射线的种类调研,X、γ射线,中子的屏蔽材料进行了调研,对于X射线,分高、低能量调研了现有的屏蔽材料、防护服等;对于γ射线,一般用铅及含铅的化合物进行辐射防护;对于中子,用含氢量较高的屏蔽材料进行防护,或者含硼的化合物进行屏蔽。然后按照屏蔽材料种类调研,分别从非金属屏蔽材料、金属屏蔽材料及混凝土三个粗略的方面分析总结了一些屏蔽材料。最后分别分析了屏蔽每种射线现有屏蔽材料的优缺点,并调研了现有研究成果,为给出屏蔽优化结果,总结了屏蔽材料的发展趋势。 关键字:屏蔽材料;X、γ、中子;含硼化合物;屏蔽优化 引言 在核反应堆和其他辐射源中通常因裂变和衰变而释放出带能力的中子和α、β粒子及γ射线,统称为辐射。由于辐射对环境造成污染,对操作人员带来伤害,对装置、材料致发热、活化及性能降级是十分必要的,由于α、β粒子在空气中和固体中的射程很短,无需特殊的屏蔽。相反,中子和γ射线的穿透能力很强,必须重视对它们的屏蔽。 屏蔽材料是根据其在不同核反应中特殊应用而设计制备的,材料的屏蔽效果或慢化特征显然是最重要的因素。随着国防科研、放射医学和原子能工业的迅速发展,辐射屏蔽材料在越来越多的领域得到广泛应用,对辐射屏蔽材料的性能要求也越来越高,材料的物理学性能、抗辐照性能、热稳定性等也必须加以综合考虑,传统的辐射屏蔽材料如混凝土、不锈钢、铁等很难满足现有应用要求,比如说现有的一些屏蔽材料强韧性难以满足作为结构屏蔽材料的要求、耐热性不好、综合屏蔽效果不良、体积大难于移动及抗辐照能力较差等。因此,对各种新型辐射屏蔽材料的研究便成为一项十分重要和迫切的课题。 中子与屏蔽材料的各原子核发生相互作用的结果,既可以改变中子的能量和运动方向,中子也可能被原子核吸收。中子的散射分弹性散射和非弹性散射,除弹性散射外,所有的中子与屏蔽材料相互作用都能造成次级辐射。γ射线与X 射线一样,是一种比紫外线波长短得多的电磁波,γ射线按其产生机理可分为裂变γ射线、裂变产物衰变射γ线、俘获γ射线、非弹性散射γ射线、活化产物γ射线等。一般在动力堆中,穿过屏蔽层的最强的γ射线通常是由中子在热屏、

我国电磁屏蔽材料行业概况研究

我国电磁屏蔽材料行业概况研究 1、行业概况研究 (1)电磁屏蔽技术的基本原理和发展历程 电子设备在工作时,会向外辐射电磁波,对临近的其他电路或设备产生电磁干扰(EMI)或电磁兼容(EMI),导致信息传输失真、控制失灵。此外,由于电磁脉冲武器可以对敌国的电子设备、电力系统直接打击,造成敌国信息系统暂时或永久性损伤,所以电磁屏蔽材料也被广泛用于国防军工领域。 电磁屏蔽基本功能是通过吸收或反射来阻断或衰减电磁波能量来实现的。屏蔽材料的三个基本因素是电导率、磁导率及材料厚度。一般而言,电磁屏蔽材料必须是导电的,因此直接选择金属材料,可以对不导电的基材(例如普通的纺织物)进行电镀处理,或者在基材中添加一定的导电材料。 20世纪40年代,铁磁材料例如纯铁、硅钢、铁镍合金等被广泛应用于电磁屏蔽领域。20世纪60 年代,信息自动化技术以及橡塑高分子材料技术的快速发展极大得推动了电磁屏蔽技术的发展,表面敷层屏蔽材料开始被广泛应用,这类材料在塑料橡胶等绝缘体表面附着一层导电层,以反射损耗为主,具有屏蔽频率宽的优点。

进入上世纪80 年代以来,通讯、自动化、电子技术的突飞猛进对电磁屏蔽材料提出了更高的要求,填充复合型屏蔽材料开始在欧美等发达国家等国得到广泛应用,这类材料由导电填料(例如金属纤维、金属合金粉、超细炭黑等)与聚苯醚、聚碳酸酯等合作树脂等成型材料填充复合而成,具有一次加工成型、便于批量生产的优势。 本世纪以来,由于电子信息产品不断推陈出新,特别是智能手机等消费电子的迅猛发展,结构要求更加紧凑轻薄,对电磁屏蔽材料的各项技术要求也越来越高。 (2)电磁屏蔽材料的种类和技术发展趋势 电磁屏蔽材料的种类较多,大体可以分为金属类电磁屏蔽材料、电磁屏蔽塑料、导电织物、导电涂料、填充类复合屏蔽材料和其他类。金属屏蔽器件材料通常为铍铜、或不锈钢,具有良好的机械性能和重复使用性,使用于存在EMI/RFI 或者ESD 问题的广泛的电子设备,但也存在重量大、易腐蚀等缺点。电磁屏蔽塑料即利用真空渡金属法、阴极溅射法等方法在塑料表层生成较薄的金属层,具有导电性好的特点,但附着力较弱,容易剥落,结构稳定性差,使用周期短的缺点。 导电织物在一般纺织品表面涂覆金属物质,或采用金属纤维与纺织前卫相互包覆的方式,具有金属光泽,柔软性、耐折叠等优点;而导电布衬垫则采用聚氨酯或热塑性橡胶(TPE)材料作为海绵芯,外层包覆金属织物,具有较好的弹性、阻燃性和良好的屏蔽性能,性价比较高。 导电涂料屏蔽材料指采用碳素系导电粉或镍铜金属系等材料与丙烯酸树脂、氯乙烯树脂等成

核辐射屏蔽材料的研究进展

本文由ligangcqu贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 维普资讯 https://www.360docs.net/doc/1e6751482.html, 8? 2 材料导报 2007年5月第2卷第51期 核辐射屏蔽材料的研究进展 杨文锋,颖,刘杨林,李德安,李军 (四川大学材料科学与工程学院,成都606)105摘要简述了核辐射对屏蔽材料的一般要求,综述了常用屏蔽材料的特点。指出屏蔽材料的屏蔽效果与其它性能如力学性能、耐热性及抗辐照性能之间的矛盾是屏蔽材料需要解决的关键问题。重点指出了核辐射屏蔽材料研究进展的几个特点:1引入梯度材料设计理论制备功能/()结构一体化屏蔽材料;2稀土元素及其化合物在屏蔽材料()中的合理有效利用;3基于遗传算法的优化设计方法在新型屏蔽材料设计中的作用越来越明显。() 关键词核辐射屏蔽材料研究进展功能梯度材料稀土优化设计 ReerhPrgesihedigMaeilocerRaitosacorsnSilntrasfrNuladainYANGefnWneg,LUnIYig,YANGn,LI’n,LIJnLiaDeu (colfMaeilcecngneig,ScunUnvriyShotraineadEniernoSihaiest,Chnd1O5egu6O6) Absrctat Geeaensadcaatrsisohedntrasaeitoue.TherblmhtnrldmadnhrceitcfsiligmaeilrnrdcdekypoetaneobeteStecnltbtehednfcieesadohrpromacsscsmehnclprom—edtestldihofcewensiligeftvnsnteefrneuhacaiaefrieac,ha-eitntblyadatrdainpoet.Ihae,heerhpoesihedntrasineetrssatsaitnniaitrpryntepprtersacrgsnsilimaeilsi-og pitdotpiiial,Thrrherrietosiheeometohedntrasrdetteroneurcplnyeeaetrepimaydrcinntedvlpnfsiligmaeil:gainhoybigitoueopeaemehnclfntnlitgaiesiligmaeil,rtnladefcieuiztnoenrdcdtrprcaia—ucianerthedntrasaianfettlaifnovovio

第二部分-辐射屏蔽设计

第二部分 辐射防护的方法 辐射对人体的照射方式有外照射和内照射两种。体外辐射源对人体的照射称为外照射,进入人体的放射性同位素对人体的照射,称为内照射。 外照射的基本防护原则是,缩短照射时间、加大人员与辐射源的距离和进行适当的屏蔽。内照射防护最根本的方法是尽量减少放射性物质进入体内的机会。例如制定合理的卫生管理制度,通风,密闭存放和操作,个人防护等等。 第一节 X 或γ射线的外照射防护 与X 、γ射线相关的辐射源有:X 射线机、加速器X 射线源和放射性核素。X射线机的工作电压通常低于400kV ,电子加速器产生的高能X射线一般为2~30Me V。放射性核素产生的X 或γ射线一般在几keV 到几MeV 之间。 1.1 X或γ辐射源的剂量计算 1、 X射线机 X 射线机的发射率常数δX定义为:当管电流为1m A时,距离阳极靶1m 处,由初级射线束 产生的空气比释动能率,其单位是mGy ?m 2?mA -1?min -1。 发射率常数δX 与X射线管类型、管电压及其电压波形、靶的材料和形状、以及过滤片的材料和厚度等因素有关。准确的发射率常数应通过实验测量得出。准确度要求不高时,也可查手册中的发射率常数曲线来近似估计。 空气比释动能率\o(. ,K)a 可近似按下式计算: 式中,r 0=1m;I 是管电流,单位是mA ;错误!a 的单位是mGy ?min -1。 例1:为某患者做X 射线拍片,设X射线管钨靶离患者0.75m ,曝光时间0.6s 。已知管电压为90kV、管电流50mA,出口处过滤片为2m m铝。试估算患者表面所在处的吸收剂量(忽略人身的散射影响)。 解:查得该条件下,发射率常数δX 为7.8 m Gy?m 2?mA -1?m in-1,由公式(2.1)计算错误! a 为693 mGy ?m in-1,空气比释动能为6.93 mGy 。 吸收剂量值近似等于空气比释动能值,为6.93 mGy 。 2、 加速器X 射线源 由加速器输出的电子束产生的X射线源的发射率,同电子能量、束流强度、靶物质的原子序数以及靶的厚度等因素有关,并随出射角度而异。 一般,当电子能量低于1MeV 时,最大发射率方向倾向于与电子束入射方向垂直;随着电子能量增高,最大发射率方向越来越偏向入射电子束方向。 加速器X射线的发射率常数δa 定义为,将X 射线源看成点源,单位束流(1m A)在标准距离1m处所形成的吸收剂量指数率,其单位是Gy ?m 2?m A-1?min -1。当电子束入射到低Z 厚靶材料上时,向垂直方向和向前方向出射的X 射线的发射率常数δa',可以利用对于高Z 厚靶的δa 值乘以表2.1中给出的修正因子给予粗略地估计。 表2.1 近似估计低Z靶或结构材料的X 射线发射率所用的修正因子 20)/(r r I K X a δ= (2.1)

电磁屏蔽材料现状及其应用

电磁屏蔽材料现状及其应用 2009-01-29 20:07:41 安规与电磁兼容网来源:作者: 摘要:依据电磁屏蔽原理,材料的电导率、磁导率及厚度是决定其屏蔽性能的决定性因素。铁磁材料和金属良导体材料、镀金属表面敷层型薄膜屏蔽材料、以各导电纤维为填充材料的填充复合型屏蔽材料以及银系、镍系和碳系导电涂料类屏蔽材料等是目前电磁屏蔽材料领域研究的主要内容和方向。综述了它们的研究现状、性能、应用、存在的优缺点等,并探讨了屏蔽材料未来的发展趋势? 关键词:电磁屏蔽材料 随着现代高新技术的发展,电磁波引起的电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题日益严重,不但对电子仪器、设备造成干扰与损坏,影响其正常T作,严重制约我国电子产品和设备的国际竞争力,而且也会污染环境,危害人类健康;另外电磁波泄漏也会危及国家信息安全和军事核心机密的安全。特别是作为新概念武器的电磁脉冲武器已经取得实质性的突破,能对电子仪器设备、电力系统等进行直接打击,造成信息系统等的暂时失效或永久损坏,其投送方式多样,破坏力极强,而且强大的电磁脉冲对人体也能造成损害,使人神经紊乱、行为失控等。 因此,探索高效的电磁屏蔽材料,防止电磁波引起的电磁干扰和电磁兼容问题,对于提高电子产品和设备的安全可靠性,提升国际竞争力,防止电磁脉冲武器的打击,确保信息通信系统、网络系统、传输系统、武器平台等的安全畅通均具有重要的意义1_ 。鉴于电磁屏蔽材料在社会生活、经济建设和国防建设中的重要作用,其研发愈发成为人们关注的重要课题。 1 电磁屏蔽原理 电磁屏蔽即利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播。电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用,其与屏蔽结构表面和屏蔽体内部感生的电荷、电流与极化现象密切相关。屏蔽按其原理分为电场屏蔽(静电屏蔽和交变电场屏蔽)、磁场屏蔽(低频磁场和高频磁场屏蔽)和电磁场屏蔽(电磁波的屏蔽)。通常所说的电磁屏蔽是指后一种,即对电场和磁场同时加以屏蔽。 屏蔽效果的好坏用屏蔽效~g(SE,Shielding effectiveness)来评价,它表现了屏蔽体对电磁波的衰减程度。屏蔽效能定义为屏蔽前后该点电磁场强度的比值,即:SE=2OIg(Eo/Es)或SH=2Olg(HdHs)式中:、分别为屏蔽前该点的电场强度与磁场强度,、分别为屏蔽后该点的电场强度与磁场强度。对屏蔽效果的评价是根据屏

辐射屏蔽设计

辐射防护的方法 辐射对人体的照射方式有外照射和内照射两种。体外辐射源对人体的照射称为外照射,进入人体的放射性同位素对人体的照射,称为内照射。 外照射的基本防护原则是,缩短照射时间、加大人员与辐射源的距离和进行适当的屏蔽。内照射防护最根本的方法是尽量减少放射性物质进入体内的机会。例如制定合理的卫生管理制度,通风,密闭存放和操作,个人防护等等。 第一节 X 或射线的外照射防护 与X 、射线相关的辐射源有:X 射线机、加速器X 射线源和放射性核素。X 射线机的工作电压通常低于400kV ,电子加速器产生的高能X 射线一般为2~30MeV 。放射性核素产生的X 或射线一般在几keV 到几MeV 之间。 1.1 X 或辐射源的剂量计算 1、 X 射线机 X 射线机的发射率常数X 定义为:当管电流为1mA 时,距离阳极靶1m 处,由初级射线束 产生的空气比释动能率,其单位是mGym 2mA -1min -1。 发射率常数X 与X 射线管类型、管电压及其电压波形、靶的材料和形状、以及过滤片的 材料和厚度等因素有关。准确的发射率常数应通过实验测量得出。准确度要求不高时,也可查手册中的发射率常数曲线来近似估计。 空气比释动能率.K a 可近似按下式计算: 20)/(r r I K X a δ= (2.1)

式中,r 0=1m;I是管电流,单位是mA; . K a 的单位是mGymin-1。 例1:为某患者做X射线拍片,设X射线管钨靶离患者,曝光时间。已知管电压为90kV、管电流50mA,出口处过滤片为2mm铝。试估算患者表面所在处的吸收剂量(忽略人身的散射影响)。 解:查得该条件下,发射率常数 X 为 mGym2mA-1min-1,由公式(2.1)计算 . K a 为693 mGymin-1, 空气比释动能为 mGy。吸收剂量值近似等于空气比释动能值,为 mGy。 2、加速器X射线源 由加速器输出的电子束产生的X射线源的发射率,同电子能量、束流强度、靶物质的 原子序数以及靶的厚度等因素有关,并随出射角度而异。 一般,当电子能量低于1MeV时,最大发射率方向倾向于与电子束入射方向垂直;随着电子能量增高,最大发射率方向越来越偏向入射电子束方向。 加速器X射线的发射率常数 a 定义为,将X射线源看成点源,单位束流(1mA)在标准距离1m处所形成的吸收剂量指数率,其单位是Gym2mA-1min-1。当电子束入射到低Z厚靶材 料上时,向垂直方向和向前方向出射的X射线的发射率常数 a ',可以利用对于高Z厚靶的a 值乘以表中给出的修正因子给予粗略地估计。 表近似估计低Z靶或结构材料的X射线发射率所用的修正因子

电磁屏蔽材料的研究进展

万方数据

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电磁屏蔽材料的研究进展 作者:于名讯, 徐勤涛, 庞旭堂, 连军涛, 刘玉凤, Yu Mingxun, Xu Qintao, Pang Xutang, Lian Juntao , Liu Yufeng 作者单位:中国兵器工业集团第五三研究所,济南,250031 刊名: 宇航材料工艺 英文刊名:Aerospace Materials & Technology 年,卷(期):2012,42(4) 参考文献(33条) 1.周秀芹导电电磁屏蔽塑料研究新进展 2006(01) 2.王锦成电磁屏蔽材料的屏蔽原理及研究现状 2002(07) 3.Lee C Y;Song H G;Jang K S Electromagnetic interference shielding efficiency of polyaniline mixture and multiplayer films 1999 4.Huang J L;Yau B S;Chen C Y The electromagnetic shielding effectiveness of indium tin oxide films with different thickness 2001 5.赵福辰电磁屏蔽材料的发展现状 2001(05) 6.岩井建;毕鸿章在纤维表面形成金属被覆膜的金属纤维"METAX" 1999(02) 7.于鑫;付孝忠;杜仕国电磁屏蔽材料在火箭弹包装中的应用 1999(01) 8.Dhawan S K;Singh N;Rodrigues K Electromagnetic shielding behavior of conducting polyaniline composites 2003(04) 9.王佛松;王利群;景遐斌聚苯胺的掺杂反应 1993 10.师春生;马铁军;李家俊镀金属炭毡/树脂基复合材料的电磁屏蔽性能 2001(03) 11.王光华;董发勤;司琼电磁屏蔽导电复合塑料的研究现状 2007(02) 12.谭松庭;章明秋金属纤维填充聚合物复合材料的导电性能和电磁屏蔽性能 1999(12) 13.薛茹君电磁屏蔽材料及导电填料的研究进展 2004(03) 14.潘成;方鲲;周志飚导电高分子电磁屏蔽材料研究进展 2004 15.毛倩瑾;于彩霞;周美玲Cu/Ag 复合电磁屏蔽涂料的研究 2004(04) 16.施冬梅;杜仕国;田春雷铜系电磁屏蔽涂料抗氧化技术研究进展 2003(03) 17.李秀荣;刘静;李长珍高频电磁屏蔽用ITO膜结构与性能分析 2000(06) 18.Wojkiewicz J L;Fauveaux S;Redon N High electromagnetic shielding effectiveness of polyaniline-polyurethane composites in the microwave band 2004(04) 19.闾兴圣;王庚超聚苯胺/聚合物导电材料研究进展 2003(01) 20.Morgan H;Foot P J S;Brooks N W The effects of composition and processing variables on the properties of thermoplastic polyaniline blends and composites 2001 21.王杨勇;张柏宇;王景平本征型导电高分子电磁干扰屏蔽材料研究进展 2004(03) 22.Bernhard Wessling Dispersion as the link between basis research and commercial application of conductive polymers (polyaniline) 1998 23.徐勤涛;孙建生;侯俊峰电磁屏蔽塑料的研究进展 2010(09) 24.Hu Yongjun;Zhang Haiyan;Xiao Xiaoting Elcetromagnetic interference shielding effectiveness of silicon rubber filled with carbon fiber 2011 25.彭祖雄;张海燕;陈天立镀银玻璃微珠/碳纤维填充导电硅橡胶的电磁屏蔽性能 2011(01) 26.Huang C Y;Wu C C The EMI shielding effectiveness of PC/ABS/nicked-coated-carbeln-fibre composites 2000 27.邹华;赵素舍;田明镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料导电性能的影响因素 2009(08) 28.孙建生;杨丰帆;徐勤涛镀银铝粉填充型电磁屏蔽硅橡胶的制备与性能 2010(01) 29.王进美;朱长纯碳纳米管的镍铜复合金属镀层及其抗电磁波性能 2005(06) 30.徐化明;李聃;梁吉PMMA/定向碳纳米管复合材料导电与导热性能的研究 2005(09) 31.戚亚光世界导电塑料工业化进展 2008(04)

电磁屏蔽材料的研究进展

电磁屏蔽材料的研究进展.txt人生重要的不是所站的位置,而是所朝的方向。不要用自己的需求去衡量别人的给予,否则永远是抱怨。本文由fatai24贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 电磁屏蔽材料的研究进展/古映莹等 53? 电磁屏蔽材料的研究进展 古映莹邱小勇胡启明 刘雪颖 (中南大学化学化工学院,长沙410083)摘要简单介绍了电磁辐射的危害性及发展电磁屏蔽材料的意义,阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理,较为详细 地介绍了表层导电型、填充复合型、导电纤维、导电织物等电磁屏蔽材料及各种材料在工艺上的优缺点;同时阐述了各种电磁屏蔽材料的研究进展和发展前景,预测了电磁屏蔽材料的发展方向。关键词 电磁屏蔽电磁辐射屏蔽原理研究现状 DeVelopmentofElectromagneticShielding GUYingyingQIUXiaoyongHUQiming Material LIUXueying (TheChemistryandChemicalEngineeringC01legeofCentralSouthUniversity,changsha410083)Abstractmate“a1 of asare The harmsofelectromagneticradiationandsignificanceofdevelopingelectromagneticshielding introduced,andthemechanismofelectromagneticshieldingmaterialsissumma“zed.Thenthemainkinds as EMIshieldingmaterialssuch thestyle on ofsurfacelayerandfilling,conductingfiber,conductingfabric are etc as well theiradvantageanddisadvantage engineering out.

核辐射风险误区和真相

核辐射风险误区和真相 日本福岛第一核电站出现核泄漏事故,日前,日本政府已经发放碘片给附近的民众,用于保护甲状腺免于受损。 经过各大媒体的密集式报道,大众把“碘”与“抗辐射”联系在一起,出现了一些概念混乱,诸如“多吃含碘的食物能抗辐射”类的文章横空出世,并被各大网站转载。上海也出现了市民疯抢碘片的现象。中华医学会核医学分会副主委、广东省核医学分会主委、中山大学孙逸仙纪念医院核医学科主任蒋宁一教授评述道:“大众把‘核辐射’与‘电辐射’‘电磁辐射’混为一谈,夸大了碘的作用。” 大家无需谈核色变,核技术目前被广泛运用于医疗、工业、农业乃至考古学中,虽可致病却能治病。对大众的一些误解,记者请蒋教授一一做了解答。 ○大众看法 多吃含碘食物、碘片能预防核辐射危害。以防万一,先吃碘片预防预防吧。 真相:乱吃碘,反惹病 蒋宁一教授首先解析了碘与核辐射的关系,碘的作用机制。他说,核污染是一种放射性污染,这种污染含有一些放

射性的物质,其中含有一种叫“碘131”的物质,它能与空气中尘埃相结合形成微小颗粒(如气溶胶),人体吸入和皮肤接触后都可能造成损伤。而人体的甲状腺最易吸收“碘131”,“碘131”绝大部分会进入甲状腺组织。因此,受核辐射污染者很多会出现甲状腺损伤。 碘片则是一种稳定的碘,在这种情况下,让受灾者吃碘片起封闭作用,保护甲状腺免于受损。“形象地讲,甲状腺就好比一个空置的阵地,外敌——放射性碘‘碘131’要入侵,便先让不害自己的稳定碘,去占领阵地,使外敌无立足之地,达到维护身体健康的目的。”蒋宁一教授说。因此,服碘的目的是减少或不让放射性碘进入甲状腺,达到减轻或不损伤甲状腺的作用。但是,市民如果无故服用碘片,身体没这个需求,相当于阵地不需要守护,就会造成碘超标,会造成碘甲亢等疾病。 15日,我国卫生部也发布消息称,碘片的服用要根据政府的指示,只有政府在评估事故状态以后才能决定是否需要服用碘片,不能仅凭个人主观臆断或因恐惧而擅自服用。 ○大众看法 多吃含碘丰富的海带、紫菜、贝类及鲜海鱼等食物能减轻各种辐射危害。

辐射防护设计方案

辐射防护设计方案 一、设计依据 1.中华人民共和国环境保护法(1989) 2.建设项目环境保护管理办法(1986) 3.中华人民共和国放射性污染防治法(2003) 4.中华人民共和国职业病防治法(2001) 5.GB8999-88《电离辐射监测质量评价保证一般规定》 6.EJ348-89《铀矿冶辐射防护设计规定》 7.HJ/T61-2001《辐射环境监测技术规范》 8.GB12379-90《环境核辐射监测规定》 9.GB/T14583-93《环境地表γ辐射剂量率测定规范》 10.GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(替代GB8703-88辐射防护规定与GB4792-1984。 11.放射性同位素与射线装置安全和防护条例(国务院第449号) 二、射线仪监控方案与防护屏蔽设计 根据辐射防护三原则与国家标准的相关要求,考虑如果出现人为检修厂房设备、意外事故或射线仪器故障维修时,可能出现放射源产生的辐射危害。按安全技术防范系统设计和施工要求,就该四套射线仪器的辐射防护进行屏蔽设计、安全防范、剂量报警监控、并实施日常检测与定期检测计划等,确保射线仪器的在正常运行的实时监测与非正常状况(如检修、意外事故仪器破坏)下的应急安全。 三、射线仪产生环境辐射的监控方案 1.监测布点原则 根据辐射监测与辐射防护设计等相关国家标准要求,针对现场环境条件与工程技术内容,为全面准确地反映对射线仪器对环境产生的放射性污染与对工作人

员所产生的辐照剂量,确定固定监测点与日常检测的布点数量、测量种类与测量频率。 1.1.1 γ辐射连续监测 考虑现场应用环境中的3台密度计(各含1480M137CS)分别安置在浮选入料管与出料管外,测量介质的密度,采用3台RAM-I型xγ辐射报警仪为工作人员提供辐射安全监测与事故报警,探测器固定安装在射线仪的附近5厘米处,主机安装在远离射线仪器至少10米的安全位置的1.5米高(人可观察显示计数)的墙壁上;因2台灰度计(分别100mCi241Am与15mCi 137CS)安装在精煤传输皮带下测精煤产品的含灰量,且2台仪器安装在同一水平地面,距离小于1.5米,设计采用1台RAM-I型xγ辐射剂量率报警仪,探测器固定安装在2台射线仪器的中心位置与仪器处于水平,主机安装在远离射线仪器至少20米的安全位置的1.5米高(人可观察显示计数)的墙壁上。这样采用该4台辐射剂量率连续测量报警装置实现射线仪器正常工作时对5个放射源的“实时”监控;在非正常的事故情况或应急检修设备时,必须启动该3台辐射报警仪,确保工作人员的辐射安全。 1.1.2射线仪表面剂量率定期巡测与应急检测 采用1台便携式辐射剂量率仪对射线仪表面剂量率的定期巡视监测与事故后应急检测,同时对4台固定式剂量报警仪的工作状态实现互补,在检修情况与事故情况下尤其必要。 1.1.3个人剂量监测 采用3台电子个人剂量报警仪,用于工作人员佩带,每次工作完成,必须记录放射性操作人员的辐射剂量值,以便建立个人档案,确保个人安全,也是职业卫生安全的要求。 1.1.4个人卫生防护 就该选煤厂工作人员的个人防护一般必须普通工作服、手套、鞋、帽外,在放射源意外事故或设备检修情况下,工作人员必须穿戴专业防护铅衣或防护服。设计采用中号的0.35铅当量的xγ防护铅衣2套。 1.1.5辐射监测计划的制定 根据具体情况与国家标准要求制定监测方案和计划,包括测量内容、测量时间与测量频率,实行表格填写。

电磁屏蔽和吸波材料的研究进展

电磁屏蔽和吸波材料 1、引言 随着现代电子工业的快速发展,各种无线通信系统和高频电子器件数量的急剧增加,导致了电磁干扰现象的增多和电磁污染问题的日渐突出。电磁波辐射已成为继噪声污染、大气污染、水污染、固体废物污染之后的又一大公害。电磁波辐射产生的电磁干扰(EMI)不仅会影响各种电子设备的正常运行,而且对身体健康也有危害。目前,主要的抗电磁千扰技术包括:屏蔽技术、接地技术和滤波技术。其中,屏蔽技术的主要方法是采用各种屏蔽材料对电磁辐射进行有效阻隔与损耗。吸波功能材料的研究是军事隐身技术领域中的前沿课题之一,其目的是最大限度地减少或消除雷达、红外等对目标的探测。世界上多个国家相继展开了对战机、巡航导弹、舰艇等军事用吸波材料的研究。由于电磁屏蔽材料和吸波材料在社会生活和国防建设中的重要作用,因而其研究开发成为人们日益关注的重要课题。 2、电磁屏蔽和吸波材料的基本原理 材料对电磁波屏蔽和吸收的程度用屏蔽效能(SE)来表示,单位为分贝(dB),一般来说,SE 越大,则衰减的程度越高。 2.1屏蔽体对电磁波的衰减机理 屏蔽体对电磁波的衰减机理有3种: (l)空气·屏蔽体界面的阻抗不连续性,对入射电磁波产生反射衰减; (2)未被表面反射而进入屏蔽体内的电磁波被屏蔽材料吸收的衰减; (3)进入屏蔽体内未被吸收衰减的电

磁波到达屏蔽体一空气界面时因阻抗不连续性被反射,并在屏蔽体内部发生多次反射衰减。屏蔽效能可用下式表示: SE T = SE R+ SE A+ SE M(1) 式中:SE R表示反射损失,SE A表示吸收损失,SE M表示多次反射损失。 2.2吸波材料的基本物理原理 吸波材料的基本物理原理是,材料对入射电磁波实现有效吸收,将电磁波能量转换为热能或其它形式的能量而损耗掉。该材料应具备两个特性即波阻抗匹配特性和衰减特性。波阻抗匹配特性即创造特殊的边界条件是入射电磁波在材料介质表面的反射系数r 最小,从而尽可能的从表面进入介质内部。衰减特性是指进入材料内部的电磁波因损耗而被迅速吸收。损耗大小,可用电损耗因子和磁损耗因子来表征。要提高介质吸波效能,其基本途径是提高介质电导率,增加极化“摩擦”和磁化“摩擦”,同时还要满足阻抗匹配条件,使电磁波不反射而进入介质内部被吸收。 3、常见电磁屏蔽材料的分类及特点 3.1电磁屏蔽涂料 电磁屏蔽涂料是由导电填料、树脂黏结剂、溶剂和添加剂组成,根据填料的不同,可分为碳系、银系、铜系和镍系电磁屏蔽涂料等。近年来,在导电涂料领域的一个热门课题是对复合导电涂料的研究。其中镍在这方面具有较高的应用价值。其一是高导电镀层可以镀覆于镍填料自身的表面;其二是镍可以镀覆于其它材料表面。研究表明,镀镍

2021新版核辐射的安全防护

( 安全常识 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021新版核辐射的安全防护 Safety accidents can cause us great harm. Learn safety knowledge and stay away from safety accidents.

2021新版核辐射的安全防护 核事故的类型:核事故有三类:核辐射事故、核反应堆事故、核武器事故。 1.核辐射事故是放射性物质的非正常散播,会使环境受到污染,人体受到辐射,这类事故发生的概率比较高。 2.核反应堆事故发生的概率比较小,但是一旦发生,社会危害就很大,短时间内很难消除。 3.核武器事故是核武器在研制、生产、储存、运输、准备使用、拆卸销毁过程中发生的丢失、损坏、爆炸或燃烧。 核事故的预防 1.平时我们要增强防灾意识,不要随便保存不明金属物,特别是在保存某些银灰色金属时,必须非常谨慎。 2.到医院放射科就医,或在其他场合发现警告标志,要赶快避

让。 3.如果很多人在没有任何异常的情况下,同时出现头晕、头疼、恶心、呕吐、腹泻、发烧、四肢无力等现象,要考虑是否有发生辐射事故的可能。 4.离反应堆比较近的话,要注意异常的前兆,如耀眼的闪光、明亮的火球、震耳的巨响、蘑菇状烟云、尘柱状落灰等。 核反应堆事故发生时的应对 发生核反应堆事故时,可以采取以下这些措施: 1.隐蔽。躲在屋里,把门窗都关上,可以用土坯、沙袋或砖把窗户封起来,用手帕捂住口鼻。砖和混凝土结构的建筑物防护效果好,木质房屋防护效果差,房子越大防护效果越好,在高大的建筑物里,可以把人都集中在中间。烟云过后及时打开门窗。 2.在医生指导下服用稳定碘。 3.控制食物和水。确定食物和水被沾染后,要停止食用。如果不得不食用被沾染的食物,必须进行除沾染处理,达到允许食用的标准再食用。

第04章核辐射失效及抗核加固..

第四章核辐射失效及抗核加固 1*核辐射环境 由于核武器技术/空间技术和核动力的发展,大量的电子设备和系统必然要处于在核武器爆炸和其它核环境下工作。核辐射环境对于电子系统来说是目前存在的最恶劣环境。核武器爆炸时,除了产生大火球和蘑菇云外,还会产生具有巨大破坏作用的冲击波/光热辐射/放射性沉降物/核辐射和核电磁脉冲等。其中,核辐射和核电磁脉冲对电子和电力系统/电子元器件的破坏作用最为严重。 电子元器件所受的辐射损伤可以分为永久损伤/半永久损伤和瞬时损伤等几种情况。永久损伤就是在辐射源去除后,元器件仍丧失工作性能不能恢复性能效应;半永久损伤是辐射源去除后,在不太长的时间内元器件可逐渐地自行恢复性能;瞬时损伤效应是指在辐射源消失后,元器件的工作性能能立即得到恢复。 人造地球卫星和宇宙飞船在空间飞行时,将受到空间各种高能粒子的轰击。空间辐射的主要来源是天然辐射带和高空核爆炸造成的人工辐射带。天然辐射带又称为范艾伦辐射带,它是由于地球附近存在着大量的带电粒子,在地磁场作用下它们始终在地磁场的“捕获区”内运动而构成。天然辐射带象一条很宽很厚的带子围绕在地球周围,其主要成分是质子和电子。它又分内辐射和外辐射两部分。内带位于160----800Km的高度间,由能量小于500MeV的质子和和能量小于1MeV的低能电子组成。外带位于800----3200Km的高度间,主要是由能量为0.4KeV到1.6KeV的电子组成。范艾伦带的电子和质子构成了空间飞行器的主要威胁,飞行器外表面的太阳能电池和内部的晶体管/集成电路等将受到损伤。中/低轨道的卫星主要是受内辐射带中质子和电子的影响;高轨道卫星则主要是受到外辐射带中的电子和太阳质子事件粒子的影响。 高空核爆炸产生的大量的高能粒子,在地磁场的作用下沿磁力线来回运动,并逐渐扩散而形成一个围绕地球的辐射带,它称之为人工辐射带。人工辐射带由高能电子组成,它的强度比天然辐射带强得多,对卫星和飞船的电子设备/仪器仪表和电子元器件等都有较大的破坏作用。 核反应堆和同位素电池等也会在其周围产生一定程度的核辐射。我们把这种环境称为核动力环境。核反应堆周围的核辐射主要是中子和γ射线;其中中子引起的损伤比较严重。 2*核辐照效应极其机理 核武器爆炸时产生的中子和γ射线和核电磁脉冲,以及空间辐射中的电子/质子和高能粒子,虽然都能造成电子器件和电子系统的损伤,但它们对不同器件的损伤机理却不相同。 中子在半导体内产生位移效应,引起半导体器件的永久损伤;γ射线在半导体器件的表面钝化层内产生电离效应,引起半永久损伤;瞬时γ辐射在反偏的半导体PN结中产生瞬时光电流;核爆炸时产生的核电磁脉冲会在电子系统内部和外部产生很强的感应电流,它们将引起电子系统的瞬时干扰和永久损伤。空间辐射中的高能电子能引起电离效应;质子能引起位移效应。高能质子/高能中子还能引起单粒子效应。 一.位移效应 中子不带电,它具有很强的穿透能力,可以足够地靠近被照射材料原子的原子核。当中子与原子核发生弹性碰撞时,晶格原子在碰撞中获得能量后离开了它原来的点阵位置,成为晶格中的间隙原子,并在原来的位置上留下一个空位,因而形成了一个空位---间隙原子对。通常将它们称为弗兰克尔(Frenkel)缺陷。这种现象称为位移效应。硅晶格原子的位移阈值约为15eV。中子弹性碰撞产生的高能晶格原子又能使更多的晶格原子位移,从而在晶体内形成了局部损伤区---缺陷群。由于位移效应破坏了半导体晶格的

医院屏蔽房间的防辐射措施

医院屏蔽房间的防辐射措施 一、基层砼施工 在基层砼结构施工时,尽量利用较大粒径的碎石,高标号的商品砼,以保证砼的容量,浇捣时做到振捣均匀、密实,保养期内不要脱水,拆模时尽量减少对砼的影响,防止拆模发生细裂缝导致射线直穿外泼。 二、机房砌体施工 机房砌体应采用红砖实砌,并建议用水泥砂浆砌筑,砌筑时保证墙体的平 整度、垂直度做到横平竖直,保证砌筑砂浆的密实度、饱满度在90%以上,否则容易导致射线直穿及防辐射材料的浪费。 三、机房设备基础施工 根据厂房提供的图纸,应在机房内先定位弹线,再根据设备荷载交设计院。先做技术复核,后浇筑基础。基础浇筑时,根据图纸确定好预埋螺栓杆或预留螺孔(相当重要,必须埋设准确)的位置,以便机器安装。如果预埋件不准确或事后开孔,容易导致基础破裂及安装好后机器底座的松动。基础浇筑好后应在 2 小时内找平,否则容易起壳,使机器安装不平衡,如发生以上情况均会对仪器检测的准确性埋下隐患。 四、机器就位及天地支架的就位 一般机器就位比较简单,在防辐射门窗、防污涂料施工完毕就可以由专业厂家安装即可。但ECT这类大型设备必须留有确保机器进房的洞口,待机器到现场进入机房后可封墙及安装门框、扇。如此类仪器以后有吊顶支架的就位,就位时必须考虑应挂仪器的重量,再选用支架规格。安装支架时必须做到横梁的水平及侧面的垂直度,两端搁置应在240墙的2/3 以上,搁置点垫上钢板或不小于240*500 的砼体,并在支架边与墙体焊接小三角支架倒挂,确保能承载机器重量。支架与地面仪器距离柜厂房提供数据应确保,否则会产生检测不准确等问题,支架上安装挂件仪器导轨时的孔洞,应在支架未安装时先行开孔,以保证孔洞的准确性。 五、机房门、窗的安装及门窗缝隙的处理 砌体施工完毕后安装防污玻璃及防污门,防污玻璃安装好后应四周加框,并在

电磁波屏蔽原理和屏蔽材料

电磁波屏蔽原理和屏蔽材料 作者:陈亚庆 指导老师:魏相飞 摘要:电磁波对人类文明与社会发展具有重要的意义。电磁波作为信息的载体应用于通信、广播、电视,作为探求未知物质世界的手段用于雷达、导航、遥感遥测等。随着科学技术的发展,越来越多的电磁波的应用被发现。但电磁波在造福人类的同时也给环境带来污染。本课题要求通过广泛的调研,了解电磁波的传播原理,屏蔽原理以及相关的屏蔽材料。 关键字:电磁波;电磁波屏蔽;电磁波屏蔽材料。 The Electromagnetic Shielding Principle And Shielding Material Abstract:The electromagnetic wave to the human civilization and social development has the vital significance. Electromagnetic wave as the carrier of application information in communication, broadcast, television, by exploring the unknown material world means used in radar, navigation, remote sensing etc. With the development of science and technology, more and more application of electromagnetic waves was found. But the electromagnetic wave in the benefit of mankind but also pollute the environment. This topic through extensive investigation and research, understand the electromagnetic shielding and material, shielding principle and material Keyword:Electromagnetic waves,; electromagnetic screen; Electromagnetic shielding materials. 引言:老一辈物理学家麦克斯韦,赫兹等发现并创立了电磁理论,为后人开拓电磁波在各个领域内的应用奠定了坚实的基础;如今,电磁波已经成为我们生产生活不可或缺的工具,随着科技的发展和人类认识水平的提高,电磁波应用的途径越来越多、范围越来越广。电磁波给人们带来生活便利与社会进步的同时,也给我们环境带来了污染,危害着我们的健康。近些年来,由于伴有电磁辐射的设施大量增加,电磁辐射对环境及人体健康的影响已成为人们关心的话题,电磁污染源包括:广播、电视电脑系统、通讯发射系统、高压输电线路、工业等等,为了更加了解我们身边无形的杀手,许多电磁方面学者做了大量研究,并获得了大量成果,研究出电磁辐射原理,总结了如屏蔽、射频接地、线路设计与元件结构等等防护方法。各研究学者从原理出发,发现了电磁辐射对人体的危害途径并加以分类,如:慢性危害,急性危害,远期危害等以及电磁波危害人体的基本机理,如电磁波主要通过对人体几大系统的作用,如内分泌系统、心脑血管系统、中枢神经系统等。从改变系统的均衡状态,产生各种疾病症状。本文通过广泛的调研,介绍了电磁波的传播原理,再分析总结出电磁波的屏蔽原理。通过对电磁波屏蔽原理的分析,了解电磁波的屏蔽材料,如何有效的预防电磁波的污染。

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