FR2669142A1 - Heat-resistant radiological protection material - Google Patents
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Abstract
Description
MATERIAU DE PROTECTION RADIOLOGIQUE RESISTANT A LA CHALEUR
La présente invention se rapporte à un matériau de protection radiologique résistant à la chaleur préparé par moulage de graphite ayant un excellent pouvoir ralentisseur de neutrons, d'oxyde de gadolinium ayant un excellent pouvoir absorbant des neutrons et de tungstène ayant un excellent pouvoir de protection contre les rayons gamma, en une structure, en utilisant du fer comme matériau liant. Le matériau de protection radiologique résistant à la chaleur a un vaste domaine d'application dans lequel une protection radiologique est nécessaire.HEAT-RESISTANT RADIOLOGICAL PROTECTION MATERIAL
The present invention relates to a heat-resistant graphite-molded heat-resistant material having excellent neutron-retarding power, gadolinium oxide having excellent neutron-absorbing power, and tungsten having excellent shielding power. gamma rays in a structure, using iron as a binder material. The radiological heat-resistant material has a wide field of application in which radiological protection is required.
Spécialement, dans un réacteur nucléaire, le matériau de protection radiologique, disposé dans un conteneur de réacteur autour d'un coeur de réacteur, est approprié pour utilisation comme matériau de protection contre les neutrons. De plus, le matériau de protection radiologique est approprié pour utilisation comme matériau de protection contre les neutrons disposé dans les équipements de manipulation de combustible nucléaire et de matière première nucléaire, comme matériau de protection disposé dans un conteneur pour transporter du combustible nucléaire usagé, comme matériau de protection disposé dans un laboratoire de haute activité, et comme matériau de protection disposé dans un générateur de radiation (accélérateur, installation dans un établissement médical ou analogue dans laquelle une source de rayons X ou de rayons gamma est manipulée etc.). Specifically, in a nuclear reactor, the radiological protection material, disposed in a reactor container around a reactor core, is suitable for use as a neutron shielding material. In addition, the radiological protection material is suitable for use as a neutron shielding material disposed in nuclear fuel handling equipment and nuclear raw material, as a protective material disposed in a container for transporting used nuclear fuel, such as protective material disposed in a high-activity laboratory, and as a protective material disposed in a radiation generator (accelerator, installation in a medical facility or the like in which a source of X-rays or gamma rays is manipulated, etc.).
Un matériau contenant des éléments ayant un faible numéro atomique, tels que H, B, et C est excellent comme ralentisseur de neutrons et a été d'une manière générale utilisé dans la technique. Pour un réacteur rapide, l'utilisation d'un matériau carboné, comme du carbure de bore et du graphite, est à l'étude comme matériau de protection contre les neutrons pour remplacer le classique acier inoxydable. Bien que l'acier inoxydable soit excellent du point de vue de la résistance mécanique et de la stabilité en tant que structure, il possède un faible pouvoir de protection contre les neutrons et par conséquent nécessite un poids et un volume excessif. D'autre part, le
B4C est excellent du point de vue du pouvoir ralentisseur de neutrons et du pouvoir absorbant et il est utilisé comme matériau de barre de commande et également comme matériau protecteur contre les neutrons.Cependant, il présente l'inconvénient qu'il souffre de dégradation résultant du gonflement provoqué par le gaz hélium produit comme résultat de l'absorption de neutrons. Bien que la graphite soit excellent du point de vue de la stabilité thermique et aussi de la stabilité sous exposition, il est tellement fragile qu'il est difficile de le mouler dans une structure ayant une résistance mécanique satisfaisante.A material containing elements having a low atomic number, such as H, B, and C, is excellent as a neutron retarder and has generally been used in the art. For a fast reactor, the use of a carbonaceous material, such as boron carbide and graphite, is being studied as a neutron shielding material to replace the classic stainless steel. Although stainless steel is excellent in mechanical strength and stability as a structure, it has low neutron protection and therefore requires excessive weight and volume. On the other hand, the
B4C is excellent in terms of neutron retarding power and absorbency and is used as a control rod material and also as a neutron protective material. However, it has the disadvantage that it suffers from degradation resulting from swelling caused by helium gas produced as a result of neutron absorption. Although graphite is excellent in thermal stability and also stability under exposure, it is so fragile that it is difficult to mold it into a structure having satisfactory mechanical strength.
L'oxyde de gadolinium (Gd203) est excellent du point de vue du pouvoir absorbant des neutrons et il a été utilisé comme poison consommable dans un combustible pour un réacteur à eau légère. Cependant, il est dur et fragile et il présente une faible aptitude au moulage et une faible aptitude au façonnage, de sorte qu'il a été utilisé comme matériau de protection en le dispersant dans un matériau organique. Gadolinium oxide (Gd203) is excellent in neutron absorbency and has been used as a consumable poison in a fuel for a light water reactor. However, it is hard and brittle and has low moldability and low workability, so that it has been used as a protective material by dispersing it in an organic material.
Le plomb est bien connu en tant qu'excellent matériau du point de vue de la performance de protection contre les rayons gamma et des cas réels de son utilisation sont nombreux. Cependant, le plomb a un faible point de fusion et par conséquent il ne peut pas être utilisé à des températures au dessus de 3000 C. D'autre part, des métaux ayant un point de fusion élevé et une densité élevée, comme le tungstène et le molybdène, ont également été réellement utilisés comme matériau de protection contre les rayons gamma. Cependant, de tels métaux sont généralement durs et présentent une faible ductilité, de sorte qu'il est difficile de les mouler en une forme souhaitée. Lead is well known as an excellent material from the point of view of gamma ray protection performance and there are many real cases of its use. However, lead has a low melting point and therefore it can not be used at temperatures above 3000 C. On the other hand, metals having a high melting point and high density, such as tungsten and molybdenum, have also been actually used as a protective material against gamma rays. However, such metals are generally hard and have low ductility, so that it is difficult to mold them to a desired shape.
Jusqu'à ce jour, un laminat d'un mélange des matériaux variés mentionnés ci-dessus a d'une manière générale été utilisé pour la protection dans un environnement exposé à différentes radiations, comme des rayons gamma et des radiations de neutrons, sous forme de mélange. Cependant, il présente des problèmes en ce qui concerne l'amélioration de la résistance à la chaleur, de l'aptitude à être mis en forme et de l'aptitude au façonnage pour des combinaisons appropriées de matériaux, des possibilités d'utilisation comme élément portant et des coûts.Par exemple, un laminat possède inévitablement une limitation en ce qui concerne la température à laquelle il est utilisé qui est fonction des combinaisons, et il a un inconvénient qui est d'être d'autant plus faible du point de vue de l'aptitude à la mise en forme et de l'aptitude au façonnage que des augmentations excessives en volume et en poids sont nécessaires pour obtenir un article moulé ayant une forme choisie arbitrairement. Spécialement, dans les domaines d'application dans lesquels une résistance à la chaleur est requise, il est nécessaire de prendre en compte une différence dans les caractéristiques (coefficient de dilatation thermique, interaction chimique, etc.) des différents matériaux constituant le laminat et il est difficile d'obtenir la combinaison optimale. To date, a laminate of a mixture of the various materials mentioned above has generally been used for protection in an environment exposed to different radiations, such as gamma rays and neutron radiations, in the form of mixture. However, it has problems in improving heat resistance, formability and workability for appropriate combinations of materials, possibilities of use as an element. For example, a laminate inevitably has a limitation with respect to the temperature at which it is used which is a function of the combinations, and it has the disadvantage of being all the weaker from the point of view. of the formability and workability that excessive increases in volume and weight are required to obtain a molded article having an arbitrarily chosen shape. Especially in areas of application in which heat resistance is required, it is necessary to take into account a difference in the characteristics (coefficient of thermal expansion, chemical interaction, etc.) of the different materials constituting the laminate and is difficult to get the optimal combination.
Un objectif de la présente invention est de créer un matériau de protection radiologique dans lequel les proportions de mélange de poudres fines de différentes matières premières de protection, comme un ralentisseur de neutrons, un absorbeur de neutrons et des matériaux de protection contre les rayons gamma puissent être ajustées à des valeurs arbitraires quelconques prédéterminées. An object of the present invention is to create a radiological protection material in which the mixing proportions of fine powders of different protective raw materials, such as a neutron retarder, a neutron absorber and gamma-ray protective materials can be adjusted to arbitrary predetermined values.
Un autre objectif de la présente invention est de créer un matériau de protection radiologique dans lequel les problèmes de différence dans les caractéristiques des différentes matières premières de protection de même que l'aptitude au moulage et l'aptitude au façonnage puissent être résolus pour garantir une protection efficace dans un environnement exposé à différentes radiations, comme des radiations de neutrons et des rayons gamma sous forme de mélange. Another object of the present invention is to create a radiological protection material in which the problems of difference in the characteristics of the different protective raw materials as well as the moldability and the workability can be solved to ensure a effective protection in an environment exposed to different radiations, such as neutron radiation and gamma rays in the form of a mixture.
La présente invention propose à cet effet un matériau de protection radiologique résistant à la chaleur produit en mélangeant de façon homogène une matière première pulvérulente constituée d'un mélange de graphite comme ralentisseur de neutrons, d'oxyde de gadolinium comme absorbeur de neutrons, de tungstène et/ou d'oxyde de tungstène comme matériau de protection contre les rayons gamma avec du fer pulvérulent et en moulant le mélange résultant sous pression à une température dépassant le point de fusion du fer, en faisant ainsi en sorte que le mélange soit moulé au moyen du fer fondu utilisé comme liant. La matière première pulvérulente et le fer pulvérulent sont mélangés dans un rapport en volume de 90 % ou moins à 10 % ou plus. The present invention proposes for this purpose a heat-resistant radiological protection material produced by homogeneously mixing a pulverulent raw material consisting of a mixture of graphite as a neutron retarder, gadolinium oxide as a neutron absorber, tungsten and / or tungsten oxide as a gamma-ray protective material with powdered iron and molding the resulting mixture under pressure at a temperature above the melting point of the iron, thereby causing the mixture to be molded at medium of molten iron used as a binder. The pulverulent raw material and powdered iron are blended in a volume ratio of 90% or less to 10% or more.
Le dessin annexé est une vue schématique de la structure d'un article mis en forme à partir du matériau de protection de la présente invention. The accompanying drawing is a schematic view of the structure of an article shaped from the protective material of the present invention.
La structure de l'article moulé, la composition chimique et la technique de moulage du matériau de protection de la présente invention vont maintenant être décrits en plus grand détail. The structure of the molded article, the chemical composition and the molding technique of the protective material of the present invention will now be described in greater detail.
1) Structure de l'article moulé
L'article moulé présente une structure montrée schématiquement dans le dessin annexé. C'est- -dire que l'article moulé se présente sous la forme de poudres fines de matières premières liées par du fer, ce qui est réalisé en mélangeant des poudres fines (d'une taille allant de 1 à 200 pm) d'un ralentisseur de neutrons 1, d'un absorbeur de neutrons 2 et d'un matériau de protection contre les rayons gamma 3 dans des proportions prédéterminées en fonction du niveau de radiation (neutrons et rayons gamma) dans un environnement nécessitant une protection pour obtenir par ce moyen une matière première pulvérulente, en mélangeant ensuite la matière première pulvérulente avec du fer pulvérulent 4 en tant que matériau liant, et en chauffant le mélange résultant à une température dépassant le point de fusion du fer, puis en refroidissant. De plus, un revêtement 5 pour empêcher l'oxydation est appliqué en fonction des besoins sur la surface de chacune de la poudre de graphite en tant que ralentisseur de neutrons et de la poudre de tungstène en tant que matériau de protection contre les rayons gamma.1) Structure of the molded article
The molded article has a structure shown schematically in the accompanying drawing. That is, the molded article is in the form of fine powders of iron-bound raw materials, which is achieved by mixing fine powders (ranging in size from 1 to 200 μm) of a neutron retarder 1, a neutron absorber 2 and a gamma-ray protective material 3 in predetermined proportions depending on the level of radiation (neutrons and gamma rays) in an environment requiring protection to obtain by this means a pulverulent raw material, then mixing the pulverulent raw material with powdered iron 4 as a binder material, and heating the resulting mixture to a temperature exceeding the melting point of the iron and then cooling. In addition, a coating for preventing oxidation is applied as needed to the surface of each of the graphite powder as a neutron retarder and tungsten powder as a gamma ray protective material.
Le liant de fer non seulement procure une résistance mécanique et une stabilité thermique mais également permet le moulage dans toute forme souhaitée. The iron binder not only provides mechanical strength and thermal stability but also allows molding in any desired shape.
2) Composition chimique
ralentisseur de neutrons : C (graphite)
.absorbeur de neutrons : Gd203
.matériau de protection contre les rayons gamma : W et/ou W03
.matériau liant : Fe
Le graphite contenu en tant que ralentisseur de neutrons présente un excellent pouvoir de protection contre les neutrons. Dans son utilisation dans l'air, cependant, une diminution de poids provoquée par l'oxydation est indésirable. Le revêtement de la surface de la poudre de graphite, en tant que matière première, par une céramique ou analogue présentant une excellente résistance à l'oxydation rend possible l'utilisation du graphite même dans une atmosphère oxydante.2) Chemical composition
neutron retarder: C (graphite)
Neutron absorber: Gd203
Gamma ray protection material: W and / or W03
Binder material: Fe
Graphite contained as a neutron retarder has excellent neutron protection. In its use in the air, however, a decrease in weight caused by oxidation is undesirable. The coating of the surface of the graphite powder as a raw material with a ceramic or the like having an excellent resistance to oxidation makes it possible to use graphite even in an oxidizing atmosphere.
De l'oxyde de gadolinium est utilisé comme absorbeur de neutrons. Gadolinium oxide is used as a neutron absorber.
Comme matériau de protection contre les rayons gamma, sont utilisés le tungstène qui est un métal ayant un numéro atomique élevé et une densité élevée, de l'oxyde de tungstène ou un mélange de ceux-ci. Dans le cas d'utilisation du tungstène dans l'air, cependant, une dégradation provoquée par l'oxydation est indésirable. Le revêtement de la surface de la poudre de tungstène, en tant que matière première, par une céramique ou analogue ayant une résistance à l'oxydation excellente rend possible l'utilisation du tungstène même dans une atmosphère oxydante. As a gamma ray protective material, tungsten is used which is a metal having a high atomic number and a high density, tungsten oxide or a mixture thereof. In the case of using tungsten in air, however, degradation caused by oxidation is undesirable. Coating the surface of the tungsten powder as a raw material with a ceramic or the like having excellent oxidation resistance makes it possible to use tungsten even in an oxidizing atmosphere.
Du fer est utilisé comme matériau liant. Iron is used as a binder material.
Plus la proportion dans le mélange des différentes matières premières de protection par rapport au matériau liant est élevée, meilleure est la performance de protection. Cependant, le moulage du matériau de protection devient difficile lorsque la quantité dans le mélange des différentes matières premières de protection dépasse 90 % en volume par rapport à 10 % en volume de fer pulvérulent comme matériau liant. De plus, afin d'améliorer la résistance mécanique du matériau de protection, un matériau de renforcement comme des fibres de verre, des fibres de carbone ou des barbes métalliques, peut y être ajouté, si cela est souhaité. The higher the proportion in the mixture of the different protective raw materials with respect to the binder material, the better the protection performance. However, the molding of the protective material becomes difficult when the quantity in the mixture of the different protective raw materials exceeds 90% by volume relative to 10% by volume of powdered iron as binder material. In addition, in order to improve the mechanical strength of the protective material, a reinforcing material such as glass fibers, carbon fibers or metal barbs may be added, if desired.
3) Technique de moulage
Un mélange de poudres fines des différentes matières premières de protection radiologique est ajouté au fer pulvérulent, et mélangé au moyen d'un creuset de mélange ou analogue pour obtenir un mélange suffisamment homogène. Ce mélange est introduit dans une presse hydraulique ou dans un châssis de moulage et chauffé à une température dépassant le point de fusion du fer pulvérulent, puis il est refroidi. Comme variante, le mélange peut être soumis à une pression hydraulique à haute température ou à une pression à haute température à une température excédent le point de fusion du fer, puis à un refroidissement, pour obtenir par ce moyen un matériau de protection constitué de différentes particules de matière première de protection recouvertes par du fer en tant que liant.3) Molding technique
A mixture of fine powders of the various radiological protection raw materials is added to the powdered iron, and mixed by means of a mixing crucible or the like to obtain a sufficiently homogeneous mixture. This mixture is introduced into a hydraulic press or into a molding frame and heated to a temperature exceeding the melting point of the pulverulent iron, and then cooled. Alternatively, the mixture may be subjected to high temperature or high temperature pressure at a temperature above the melting point of the iron, followed by cooling to thereby provide a protective material of different strengths. protective raw material particles coated with iron as a binder.
tExemples ] 1) Exemple de fabrication
Des échantillons NO 1, 2, 3 et 4 ayant les formulations présentées dans la tableau 1 ont été obtenus en effectuant un mélange à sec, homogène, des matières premières de protection et du matériau liant pour réaliser une répartition homogène, un pressage sous une pression de 200 Kg/cm2, un chauffage à 1.6000 C pendant 1 heure, et un refroidissement. Les résultats de mesure des propriétés physiques de ces échantillons sont donnés dans le tableau 2.tExamples] 1) Manufacturing example
Samples NO 1, 2, 3 and 4 having the formulations presented in Table 1 were obtained by carrying out a dry, homogeneous mixture of the protective raw materials and the binder material to achieve a homogeneous distribution, pressing under a pressure. 200 Kg / cm 2, heating to 1.6000 C for 1 hour, and cooling. The results of measurement of the physical properties of these samples are given in Table 2.
Tableau 1 : Formulation (% en volume)
<tb> Numéro <SEP> Ralentisseur <SEP> Absorbeur <SEP> protection <SEP> Liant
<tb> d'échan- <SEP> de <SEP> neutrons <SEP> de <SEP> neutrons <SEP> rayons
<tb> tillon <SEP> gamma
<tb> <SEP> graphite <SEP> Gd203 <SEP> l <SEP> <SEP> W <SEP> | <SEP> <SEP> Fe
<tb> <SEP> 1 <SEP> 70 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> <SEP> 2 <SEP> 60 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> <SEP> 3 <SEP> 50 <SEP> 30 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> <SEP> 4 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb>
Tableau 2 :Propriétés physiques
<tb> sample <SEP> of <SEP> neutrons <SEP> of <SEP> neutrons <SEP> rays
<tb> tillon <SEP> gamma
<tb><SEP> graphite <SEP> Gd203 <SEP><SEP><SEP> W <SEP> | <SEP><SEP> Fe
<tb><SEP> 1 <SEP> 70 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb><SEP> 2 <SEP> 60 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb><SEP> 3 <SEP> 50 <SEP> 30 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb><SEP> 4 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 10 <SEP> 10
<Tb>
Table 2: Physical Properties
<tb> Numéro <SEP> Densité <SEP> Dureté <SEP> Résistance
<tb> d'échantillon <SEP> Brinell <SEP> à <SEP> la <SEP> flexion
<tb> <SEP> g/cm3 <SEP> (ordinaire) <SEP> Kg/cm2
<tb> <SEP> 1 <SEP> 4,5 <SEP> 15 <SEP> 755
<tb> <SEP> 2 <SEP> 5,0 <SEP> 22 <SEP> 785
<tb> <SEP> 3 <SEP> 5,5 <SEP> 27 <SEP> 810
<tb> <SEP> 4 <SEP> 5,9 <SEP> 40 <SEP> 843
<tb> 2) Exemples d'évaluation des performances de protection
Les exemples d'évaluation de la protection contre les radiations de neutrons sont donnés dans le tableau 3.
Tableau 3 :Exemples d'évaluation de la protection contre
les radiations de neutrons
Comparaison des épaisseurs de protection nécessaires pour
atténuation
10 10-6
SUS 316 1 1
B4C (naturel) 0,45 0,55
Exemple NO 1 0,55 0,62
Exemple NO 2 0,55 0,63
Exemple NO 3 0,55 0,64
Exemple NO 4 0,55 0,65
Source de neutrons : spectre de fission nucléaire
Les exemples d'évaluation de la performance de protection du tableau 3 indiquent l'épaisseur de chacun des matériaux de protection requise pour atténuer,à un millième (10-3) et à un millionième (106),le débit de dose équivalente, l'épaisseur nécessaire pour le SUS 316 étant prise comme unité, telle que mesurée en plaçant une source de neutrons comportant un spectre de fission nucléaire en contact avec le matériau de protection.<tb> Number <SEP> Density <SEP> Hardness <SEP> Resistance
<tb> sample <SEP> Brinell <SEP> to <SEP> the <SEP> flexion
<tb><SEP> g / cm3 <SEP> (ordinary) <SEP> Kg / cm2
<tb><SEP> 1 <SEP> 4.5 <SEP> 15 <SEP> 755
<tb><SEP> 2 <SEP> 5.0 <SEP> 22 <SEP> 785
<tb><SEP> 3 <SEP> 5.5 <SEP> 27 <SEP> 810
<tb><SEP> 4 <SEP> 5.9 <SEP> 40 <SEP> 843
<tb> 2) Examples of assessment of protection performance
Examples of evaluation of neutron radiation protection are given in Table 3.
Table 3: Examples of evaluation of protection against
Neutron radiation
Comparison of the thicknesses of protection needed to
mitigation
10-6
SUS 316 1 1
B4C (natural) 0.45 0.55
Example NO 1 0.55 0.62
Example NO 2 0.55 0.63
Example NO 3 0.55 0.64
Example NO 4 0.55 0.65
Neutron source: nuclear fission spectrum
The protective performance evaluation examples in Table 3 indicate the thickness of each of the protective materials required to attenuate, to one thousandth (10-3) and one millionth (106), the equivalent dose rate. the thickness required for SUS 316 being taken as a unit, as measured by placing a neutron source having a nuclear fission spectrum in contact with the shielding material.
Les exemples d'évaluation de la protection contre les rayons gamma sont donnés dans le tableau 4. Examples of evaluation of protection against gamma radiation are given in Table 4.
Tableau 4 : Exemples d'évaluation de la protection contre
les rayons gamma
Comparaison des épaisseurs de protection nécessaires pour
atténuation
10 6 10-12 Pb 1 1
SUS 316 1,7 1,7
Exemple NO 1 2,6 2,5
Exemple NO 2 2,4 2,3
Exemple NO 3 2,2 2,1
Exemple NO 4 2,0 1,9
Rayons gamma : Co60
Les exemples d'évaluation de la performance de protection du tableau 4 indiquent l'épaisseur de chaque matériau de protection requise pour atténuer, à un millionième (10-6) et à un trillionième (10-12), le débit de dose équivalente, l'épaisseur requise pour le plomb étant prise comme unité telle que mesurée en plaçant une source de rayons gamma constituée de Co60 en contact ave le matériau de protection.Table 4: Examples of evaluation of protection against
gamma rays
Comparison of the thicknesses of protection needed to
mitigation
10 6 10-12 Pb 1 1
SUS 316 1.7 1.7
Example NO 1 2.6 2.5
Example NO 2 2,4 2,3
Example NO 3 2.2 2.1
Example NO 4 2.0 1.9
Gamma rays: Co60
The protection performance evaluation examples in Table 4 indicate the thickness of each protective material required to attenuate, to one millionth (10-6) and one trillionth (10-12), the equivalent dose rate, the thickness required for the lead being taken as the unit as measured by placing a gamma ray source consisting of Co60 in contact with the protective material.
Comme cela est compris à partir de ce qui précède, les effets favorables suivant peuvent être obtenus dans la présente invention. As understood from the foregoing, the following favorable effects can be achieved in the present invention.
1) Il est possible de mettre au point la performance de protection en modifiant les composants et les proportions du mélange.1) Protective performance can be developed by changing the components and proportions of the mixture.
Le moulage et l'usinage peuvent être effectués avec des proportions de mélange choisies dans des domaines larges de proportions de mélange d'un ralentisseur de neutrons, d'un absorbeur de neutrons, d'un matériau de protection contre les rayons gamma et d'un matériau liant, de sorte qu'il est possible de mettre au point un matériau de protection ayant une performance appropriée aux conditions de protection. The molding and machining can be carried out with selected mixing ratios in wide ranges of mixing ratios of a neutron retarder, a neutron absorber, a gamma ray protective material and a binder material, so that it is possible to develop a protective material having a performance appropriate to the conditions of protection.
Par exemple, lorsque le matériau de protection est utilisé dans un endroit où la radiation de neutrons est sensiblement du même niveau que celui de la radiation gamma, le rapport du ralentisseur de neutrons au matériau de protection contre les rayons gamma peut être choisi à 50/50. C'est-à-dire, qu'il est possible de mettre au point la protection en fonction de l'application. For example, when the protective material is used in a location where the neutron radiation is substantially the same level as that of the gamma radiation, the ratio of the neutron retarder to the gamma-ray protective material may be selected at 50 / 50. That is, it is possible to develop the protection according to the application.
2) Il est possible d'obtenir un matériau de protection compact.2) It is possible to obtain a compact protective material.
Le ralentisseur de neutrons et l'absorbeur de neutrons peuvent être moulés dans une structure monobloc, de sorte qu'un effet ralentisseur et un effet d'absorption des neutrons peuvent être obtenus simultanément. Spécialement, puisque l'addition du ralentisseur de neutrons augmente l'efficacité de l'absorbeur de neutrons, la quantité de l'absorbeur de neutrons peut être réduite. De plus, l'addition d'un matériau de protection contre les rayons gamma rend le matériau de protection efficace contre les rayons gamma secondaires engendrés comme résultat de la protection de neutrons. The neutron retarder and the neutron absorber can be molded into a one-piece structure, so that a retarding effect and a neutron absorption effect can be obtained simultaneously. Especially since the addition of the neutron retarder increases the efficiency of the neutron absorber, the amount of the neutron absorber can be reduced. In addition, the addition of a gamma protective material makes the protective material effective against the secondary gamma rays generated as a result of neutron protection.
3) Il est possible de mouler le matériau de protection dans une forme quelconque souhaitée. 3) It is possible to mold the protective material into any desired shape.
Les particules pulvérulentes du ralentisseur de neutrons, de l'absorbeur de neutrons et du matériau de protection contre les rayons gamma sont efficacement recouvertes par le liant, de sorte qu'il est très facile de mouler et d'usiner après moulage le matériau de protection. The powdery particles of the neutron retarder, the neutron absorber and the gamma protective material are effectively covered by the binder, so that the protective material is very easy to mold and machine after molding. .
En outre, il est possible de procurer une résistance mécanique qui ne gêne pas l'utilisation du matériau de protection.In addition, it is possible to provide a strength that does not interfere with the use of the protective material.
4) La résistance à la chaleur est excellente.4) The heat resistance is excellent.
Le matériau de protection peut être utilisé à des températures aussi élevées qu'environ 8000 C, puisque des matières premières de protection excellentes du point de vue de la résistance à la chaleur sont choisies et que le moulage est effectué en utilisant du fer Comme liant. The protective material can be used at temperatures as high as about 8000 C, since heat-resistant excellent raw materials are selected and the molding is carried out using iron as a binder.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2669142A1 true FR2669142A1 (en) | 1992-05-15 |
| FR2669142B1 FR2669142B1 (en) | 1994-04-01 |
Family
ID=17917906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9113186A Expired - Fee Related FR2669142B1 (en) | 1990-11-08 | 1991-10-25 | RADIOLOGICAL PROTECTION MATERIAL RESISTANT TO HEAT. |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827388B2 (en) |
| FR (1) | FR2669142B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0956749A1 (en) * | 1997-01-30 | 1999-11-17 | Space Electronics, Inc. | Methods and compositions for ionizing radiation shielding |
| AT405773B (en) * | 1996-05-08 | 1999-11-25 | Hascic Wladimir Dr | Radiation-shielding material for gamma-rays and neutrons - contains barium sulphate as gamma-absorber, boron nitride as neutron absorber and optionally active carbon, graphite and boron carbide |
| DE102012112643A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | Ald Vacuum Technologies Gmbh | Graphite matrix, useful for the preparation of a molded body to store radioactive waste, comprises graphite and a metallic binder |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000171587A (en) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Radiation shield |
| ATE333701T1 (en) * | 2002-12-17 | 2006-08-15 | Lanxess Deutschland Gmbh | LEAD-FREE MIXTURE AS A RADIATION PROTECTION ADDITIVE |
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| JP6081182B2 (en) * | 2012-12-19 | 2017-02-15 | イビデン株式会社 | Reactor components |
| CN107767979A (en) * | 2017-09-28 | 2018-03-06 | 哈尔滨工业大学 | A kind of composite shielding material and preparation method thereof |
| KR102264466B1 (en) * | 2019-11-06 | 2021-06-16 | 한국생산기술연구원 | Neutron absorber and the manufacturing method thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3219324A1 (en) * | 1982-05-22 | 1983-11-24 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | METHOD FOR THE POWDER METALLURGICAL PRODUCTION OF HIGH-STRENGTH MOLDED PARTS AND HARDNESS OF SI-MN OR SI-MN-C ALLOY STEELS |
| JPS63137137A (en) * | 1986-11-27 | 1988-06-09 | Kawasaki Steel Corp | Sintered steel excellent in machinability |
-
1990
- 1990-11-08 JP JP30318590A patent/JPH0827388B2/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-25 FR FR9113186A patent/FR2669142B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3219324A1 (en) * | 1982-05-22 | 1983-11-24 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | METHOD FOR THE POWDER METALLURGICAL PRODUCTION OF HIGH-STRENGTH MOLDED PARTS AND HARDNESS OF SI-MN OR SI-MN-C ALLOY STEELS |
| JPS63137137A (en) * | 1986-11-27 | 1988-06-09 | Kawasaki Steel Corp | Sintered steel excellent in machinability |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 12, no. 391 (C-537)18 Octobre 1988 & JP-A-63 137 137 ( KAWASAKI STEEL CORP ) 9 Juin 1988 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT405773B (en) * | 1996-05-08 | 1999-11-25 | Hascic Wladimir Dr | Radiation-shielding material for gamma-rays and neutrons - contains barium sulphate as gamma-absorber, boron nitride as neutron absorber and optionally active carbon, graphite and boron carbide |
| EP0956749A1 (en) * | 1997-01-30 | 1999-11-17 | Space Electronics, Inc. | Methods and compositions for ionizing radiation shielding |
| EP0956749A4 (en) * | 1997-01-30 | 2006-02-08 | Maxwell Technologies Inc | Methods and compositions for ionizing radiation shielding |
| DE102012112643A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | Ald Vacuum Technologies Gmbh | Graphite matrix, useful for the preparation of a molded body to store radioactive waste, comprises graphite and a metallic binder |
Also Published As
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