DE913000C - Bauelement oder Bauteil zum Schutz gegen Neutronen- und ª†-Strahlung - Google Patents

Description

• Bauelement oder Bauteil zum Schutz gegen Neutronen- und y-Strahlung Die steigende Verwendung von Kernstrahlungen für wissenschaftliche und technische Zwecke macht die Fragen, des entsprechenden Strahlenschutzes vordringlich. Besondere Schwierigkeiten. bereitet der Schutz gegen Neutronenstrahlungen. Man verwendet dafür im allgemeinen wassergefüllte Tanks, die um die Neutronenquelle herum eine Wasserwand von i bis 1,5 m Stärke bilden.. Die Nachteile dieser bisher bekannten Methode liegen darin, daJ3 i. der Umgang mit großen Mengen Wasser praktisch Unbequemlichkeiten, Feuchtigkeit der Räume usw. verursacht, 2. bei der Bremsung von Neutronen an H-Atomen harte y-Strahlung entsteht, die ihrerseits schädigend wirkt und dementsprechend wieder eine Abschirmung erfordert. Man erzielt eine gewisse Herabminderung der Entstehung dieser y-Strahlung dadurch., daß man dem Wasser in geeigneter Weise Bor, z. B. durch Beimischung von Borsäure, zusetzt. Durch die bekannten Kernprozesse der verlangsamten Neutronen wird dabei die Entstehung von y-Strahlung verhindert. Allerdings gestattet auch die Verwendung von. konzentrierten. Borsäurelösungen keine vollständige Herabsetzung der y-Strahlung, so da.ß ein zusätzlicher Schutz gegen die restlichen y-Strahlungen orforderlich ist.
• Es war daher erstrebenswert, andere geeignete; vor allem feste Schutzstoffe zu finden., die zugleich als Bau- oder zumindest als Verkleidungsstoffe bautechnisch Verwendung finden könnten. Als eine ideale Lösung würde hier die: Auffindung eines gegen. Neutronenstrahlung schützenden. Betons erscheinen. Die Erfindung löst diese Aufgabe in der Weise, daß durch eine, besondere Wahl der Zuschlagsstoffe; bei der Betonherstellung dem Beton die gewünschten Eigenschaften verliehen werden. Es werden als Zuschlagsstoffe solche Mineralien verwendet, die den Wassergehalt des. Betons, ohne seine Festigkeit zu beeinträchtigen, erhöhen und zugleich so viel Bor in. die Mischung einführen, daß eine: hinreichende! Unterdrückung der y-Strahlung erfolgt. Wie eingehende Versuche gezeigt haben, gelingt es z. B. unter Benutzung der borhaltigen Mineralien Pa.ndermit oder Rasorit, Betonmischungen herzustellen, die den. bautechnischen Anforderungen genügen. So zeigte sich., daß die Verwendung von 25 % Zement + 25 % Pandermit -I- 50 0/0 Sand bei genügender Festigkeit eine Erhöhung des Wassergehaltes im _"ergleich zu normalem Beton von etwa 31/o auf etwa io % und einen Borgehalt relativ zum Wasserstoffgehalt von etwa 27% gegenüber etwa 0,73 % bei einer gesättigten Borsäurelösuttg mit sich bringt. Dadurch wird, wie die e:tttsprechenden Untersuchungen gezeigt haben, ein:, freie Weglänge für Neutronen von. 7 cm und eine Bremslänge: von etwa 42 cm erzielt. Bei Verwendung dieses. Betons als reinen. Verkleidungsstoff läßt sich: sein Wasser- und Borgehalt noch weiter steigern. :Natürlich. können: auch andere wass:,r-und borh altige Mineralien in gleicher Weise verwendet werden, z. B. Glaubersalz, .Alaun, Gips u. dgl.
• Eine weitere Möglichkeit, wirksame Verkleidungsstoffe zu erhalten, wurde in der Mischung von Paraffin und ähnlichen Stoffen (Bitumen usw.) mit den ohengenannten Mineralien, gegebenenfalls unter einem entspreNchenden Zusatz von Zement, erkannt. So eignet sich besonders gut Rasorit in dieser Hinsicht, da sein. Wassergehalt noch höher als der des Pandermits ist. Solche Schutzwände können sowohl ortsfest als tragender Bestandteil der Baukonstruktion errichtet werden. wie auch ortsbeweglich, indem man. Baublöcke herstellt, die in loser Schichtung mit gegeneinander versetzten Fugen: Lage und Dicke der Schutzwände noch nachträglich zu verändern. gestatten. Eine weitere konstruktive Möglichkeit ist die, daß die konstruktive Tragwirkung und die Neutronenschutzwnrkung einer Wand in dieser Weise gleichzeitig erreicht wird, daß eineTeilschichtderWand, gegebenenfalls rn.it Stahl bewehrt, geringere Beimengungen borhaItiger Mineralien aufweist, während eine zweite Teilschicht besonders borreich, ausgeführt wird und nur den: Strahlenschutz übernimmt. Diese gegebenenfalls mehrfache Kombination bringt außer dem baukonstruktiven. Vorteil den sehr wesentlichen strahlenschutzmäßigen Vorteil mit sich, daß die Funktionen des Schutzes gegen Neutronen- und gegen: y-Strahlung in getrennten Teilen der Wand vorgenommen werden. Man legt bei der Bemessung der @in Frage kommenden. Schichtdicken vorteilha.fterweise die für das betreffende Material ermittelte Bremslänge für schnelle Neutronen zugrunde. Dadurch läßt sich eine nicht unerhebliche Gesamtminderung der noch austretenden lITeutronen- und y-Strahlung erreichen gegenüber einer gleich dicken Wand, homogener ?Mischung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Bauelement oder Bauteil zum Schutz gegen \Tcutronen- und y-Strahlung, bestehend. aus Beton mit einem Wasser- und borhaltigen Mineral als. Zusatzstoff. z. Bauelement oder Bauteil zum Schutz gegen Neutronen, und y-Strahlung, bestehend aus einer Mischung von Paraffin, oder einem ähnlichen Stoff mit einem Wasser- und borhaltigen Mineral sowie gegebenenfalls Zement. 3. Wand nach Anspruch i oder 2, gekennzeichnet durch eine gegebenenfalls mehrfache Aufteilung in vorzugsweise Neutronen- und vorzugsweise y-Strahlen absorbierende Teilschichten. Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 95 574.