CN107785088B - 一种射线防护用干混合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种射线防护用干混合物及其制备方法，该射线防护用干混合物由以下组分均匀混合制备而成:3～5mm模压铁珠80份，0.25～1.25mm蛇纹卵石19份，0.3～0.6mm晶体碳化硼1份。该干混合物的表观密度大于3600 kg/m3并富含硼和结晶水，制作简便，具有在核反应堆运行高温条件下长期抗辐射作用，有效屏蔽中子射线和γ射线，满足核反应堆装置的设计要求。

Description

一种射线防护用干混合物及其制备方法
技术领域
本发明属于核电工程施工技术领域，具体涉及一种射线防护用干混合物及其制备方法。
背景技术
γ射线是一种高能量、高频率的电磁波，其穿透能力很强，高密度物质能很好地使其衰减和吸收。中子是不带电荷的粒子，所产生的中子射线具有高度的穿透能力，其中快速中子的屏蔽减速可通过与重原子核的碰撞来实现，而中速中子和慢速中子可用轻元素吸收，如氢原子，同时还需考虑所用材料活化二次γ射线的产生。核电站核反应堆装置的止推桁架在运行时工况复杂，射线防护用干混合物填充于止推桁架空腔中，在满足止推桁架正常工作条件下，还要在高温运行环境中如何有效防护γ射线和中子射线，以满足生物屏蔽要求，同时屏蔽射线的材料还需便于制作和易于止推桁架复杂结构的施工。
发明内容
本发明的针对现有技术中的不足，提供一种射线防护用干混合物及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种射线防护用干混合物，其特征在于，由以下组分按质量比例拌制混合而成：
3～5mm模压铁珠 79％～81％
0.25～1.25mm蛇纹卵石 18％～20％
0.3～0.6mm晶体碳化硼 0.9％～1.1％。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
各组分的质量比例如下：
3～5mm模压铁珠 80份
0.25～1.25mm蛇纹卵石 19份
0.3～0.6mm晶体碳化硼 1份。
所述3～5mm模压铁珠的密度≥7.01g/cm3，颗粒级配的筛孔3mm、3.55mm、4.5mm、5mm，筛余质量百分数分别为≥96％、≥85％、≤5％、0。
所述0.25～1.25mm蛇纹卵石的表观密度≥2.5g/cm3、松散密度≥1280kg/m3、紧密密度≥1560kg/m3，颗粒级配的筛孔3mm、0.63mm、1.25mm，累计筛余质量百分数分别为≥99％、≥80％、≤4％，粉尘与粘土块含量的质量百分数分别为≤1％、≤0.25％，化学成分质量百分比为SiO2≥36％、MgO≥30％、结晶水H2O≥11％。
所述0.3～0.6mm晶体碳化硼粒度的筛孔最粗粒850um、粗粒600um、基本粒500um、混合粒500～425um、细粒355um，筛余质量百分数分别为0、≤25％、≥45％、≥65％、≥97％，化学成分质量百分比为总硼≥73％、铁≤2.0、总硼加总碳B4C≥94％。
所述干混合物的表观密度≥3600kg/m3。
此外，还提出了上述射线防护用干混合物的制备方法，其特征在于：
按比例进行称量，先投入蛇纹卵石，再投入模压铁珠，最后投入晶体碳化硼在强制搅拌器中搅拌60秒后得到可用成品。
干混合物制备按照单位质量进行拌制，每次拌制不超过100kg。
本发明的有益效果是：采用模压铁珠、蛇纹卵石和晶体碳化硼拌制成表观密度大于3600kg/m3干混合物来屏蔽γ射线，同时利用蛇纹卵石富含结晶水且在高温环境下不易逸失的特点，加上硼来屏蔽中子射线，干混合物易于加工制作便于施工，具有在核反应堆运行高温条件下长期抗辐射作用，能有效屏蔽中子射线和γ射线。
具体实施方式
本发明的射线防护用干混合物，由以下组分按质量比例拌制混合而成：
直径3～5mm模压铁珠 79％～81％
直径0.25～1.25mm蛇纹卵石 18％～20％
直径0.3～0.6mm晶体碳化硼 0.9％～1.1％。
实施例中，干混合物按如下方法制备。
一、对干混合物所用(3～5)mm模压铁珠、(0.25～1.25)mm蛇纹卵石、(0.3～0.6)mm晶体碳化硼进行检验，检验结果见表1～4。
表1 (3～5)mm模压铁珠检验结果
表2 (0.25～1.25)mm蛇纹卵石检验结果1
表3 (0.25～1.25)mm蛇纹卵石检验结果2
表4 (0.3～0.6)mm晶体碳化硼检验结果
二、将检验满足要求的(3～5)mm模压铁珠、(0.25～1.25)mm蛇纹卵石、(0.3～0.6)mm晶体碳化硼按照表5的配合比进行如下拌制：先投入蛇纹卵石，再投入模压铁珠，最后投入晶体碳化硼在强制搅拌器中搅拌60秒后得到可供施工用的干混合物，制成的干混合物表观密度实测值为5090kg/m3。
表5 干混合物配合比
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种射线防护用干混合物，其特征在于，由以下组分按质量比例拌制混合而成：
3～5mm模压铁珠 80份
0.25～1.25mm蛇纹卵石 19份
0.3～0.6mm晶体碳化硼 1份
所述 3～5mm模压铁珠的密度≥7.01g/cm3，颗粒级配的筛孔3mm、3.55mm、4.5mm、5mm，筛余质量百分数分别为≥96%、≥85%、≤5%、0；
所述0.25～1.25mm蛇纹卵石的表观密度≥2.5g/cm3、松散密度≥1280kg/m3、紧密密度≥1560kg/m3，颗粒级配的筛孔3mm、0.63mm、1.25mm，累计筛余质量百分数分别为≥99%、≥80%、≤4%，粉尘与粘土块含量的质量百分数分别为≤1%、≤0.25%，化学成分质量百分比为SiO2≥36%、MgO≥30%、结晶水H2O≥11%；
所述0.3～0.6mm晶体碳化硼粒度的筛孔最粗粒850um 、粗粒600um 、基本粒500um、混合粒500～425um、细粒355 um，筛余质量百分数分别为0、≤25%、≥45%、≥65%、≥97%，化学成分质量百分比为总硼≥73%、铁≤2.0、总硼加总碳≥94%。
2.如权利要求1所述的一种射线防护用干混合物，其特征在于：所述干混合物的表观密度≥3600kg/m3。
3.如权利要求1-2中任一所述的射线防护用干混合物的制备方法，其特征在于：按比例进行称量，先投入蛇纹卵石，再投入模压铁珠，最后投入晶体碳化硼在强制搅拌器中搅拌60秒后得到可用成品。
4.如权利要求3所述的射线防护用干混合物的制备方法，其特征在于：干混合物制备按照单位质量进行拌制，每次拌制不超过100kg。
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