JPH0528359B2 - - Google Patents
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- JPH0528359B2 JPH0528359B2 JP60055041A JP5504185A JPH0528359B2 JP H0528359 B2 JPH0528359 B2 JP H0528359B2 JP 60055041 A JP60055041 A JP 60055041A JP 5504185 A JP5504185 A JP 5504185A JP H0528359 B2 JPH0528359 B2 JP H0528359B2
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Landscapes
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- Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
この発明は難燃性の優れた中性子遮蔽材に関す
るものである。 (従来技術) 従来より中性子遮蔽材として水素含有量の多い
ポリエチレン、パラフイン等が広く用いられてい
るが、これらは融点が低い(ポリエチレン:50〜
100℃、パラフイン:45〜60℃)ため、高温雰囲
気では使用することができない。高温雰囲気で使
用可能な遮蔽材として、特開昭57−173795号公報
にモノオレフイン共重合ゴムを素材とする中性子
遮蔽材が示されているが、ここで開示された材料
はホウ素化合物(またはリチウム化合物)の添加
量がモノオレフイン共重合ゴム100重量部に対し
て250〜450重量部と非常に多い。これは熱中性子
の優勢な所で使用する場合には有効であるが、中
性子エネルギーが高い(スペクトルが硬い)場合
には逆に性能の低いものとなる。 原子力施設においては加速器、Cf−252、Am
−Be等の中性子源や使用済燃料等からの中性子
はエネルギースペクトルが硬く、このようなもの
に対する遮蔽材として有効で、耐熱性の優れた遮
蔽材の開発が望まれていた。 (発明の目的) この発明は、このような従来の課題の解決のた
めになされたものであり、耐熱性が優れ、エネル
ギースペクトルが硬い中性子に対する遮蔽効果の
優れた遮蔽材を提供するものである。 (発明の構成) この発明の第1の要旨は、モノオレフイン共重
合ゴムを素材とし、これにホウ素化合物を1〜50
重量%配合したものである。この発明の第2の要
旨は、モノオレフイン共重合ゴムを素材とし、こ
れにホウ素化合物を1〜50重量%配合するととも
に、ハロゲン化合物、三酸化アンチモン等の難燃
剤を配合したものである。 (実施例) モノオレフイン共重合ゴムは、エチレンとポリ
プロピレンとを共重合させたもので、硫黄加硫で
きるように第3成分として少量のブタジエンやイ
ソプレンを導入したものであり、化学構造上水素
原子密度が非常に高く(素材で約6×
1022atoms/cm3)、耐熱性に優れかつ耐オゾン性、
耐候性、耐放射線性、低温特性等にも優れてい
る。このような性質のモノオレフイン共重合ゴム
に対してホウ素化合物を加えると、熱中性子を吸
収する能力を向上させることができる。このホウ
素化合物としては、炭化ホウ素、窒化ホウ素、酸
化ホウ素等があるが、添加物としてはこの中で最
も密度の高い炭化ホウ素(2.51g/cm3)が好まし
い。何故なら、これは遮蔽材に所定量のホウ素原
子密度を与えるのに添加量が最も少なくてすみ、
したがつて水素原子密度の最も高いものが得られ
るためである。ホウ素化合物の粒径は、遮蔽材の
中での均一な分散を可能にするために、できるだ
け小さい方が望ましいが、中心粒径50μm程度で
も十分に実用可能である。 上記ホウ素化合物の添加量は、遮蔽材が使用さ
れる場所の中性子エネルギースペクトルに対応し
て設定すればよい。ホウ素化合物の添加量とその
結果との関係を調べるために、ウラン235の核分
裂スペクトルを持つ中性子の線源を30cmの厚さの
炭素鋼の壁で遮蔽し、その状態での中性子線量率
を1とし、さらにこの炭素鋼の壁の外側を10cmの
厚さの遮蔽材で遮蔽した状態における中性子線量
率を計算した。なお、上記遮蔽材としてはモノオ
レフイン共重合ゴムの基本組成に対して添加する
B4Cの割合を種々変化させたところ、第1図曲線
1に示すような結果がえられた。すなわちB4Cの
添加量が1〜50重量%の範囲内では線量率は
0.012〜0.025と小さいのに対し、50重量%を超え
ると急激に増加する。したがつて、B4Cの添加量
は1〜50重量%の範囲内に設定する必要がある。 上記材料に、充填材として三酸化アンチモン、
ハロゲン化合物等を添加することにより難燃性を
もたせることができる。その配合量は、高速中性
子の遮蔽に有効である水素原子密度が低下しない
ように少量にする必要があり、例えばモノオレフ
イン共重合ゴム100重量部に対して酸化アンチモ
ン15重量部、デカ=ブロモ=ビス=フエノール=
エーテル等のハロゲン化合物を30重量部程度配合
すればよい。 また上記材料にゴムとしての機械的強度、性状
を向上させるために架橋助剤、カーボンブラツク
等を配合させてもよい。その配合量は、上記同様
に少量にする必要があり、例えばモノオレフイン
共重合ゴム100重量部に対して補強剤(カーボン
ブラツク)20重量部程度、その他については0.5
〜1.5重量部程度が望ましい。 第1表は、モノオレフイン共重合ゴムに対して
中性子吸収材としてホウ素化合物を加えたもの
(試料A、B、C、D)、さらにそれに難燃剤を加
えたもの(試料B、D)を示しており、各数値は
重量部である。また同表において、酸化亜鉛、ス
テアリン酸は加硫促進助剤、酸化アンチモン、ハ
ロゲン化合物は難燃剤であり、補強剤としてはカ
ーボンブラツク、加硫剤としては硫黄を用いた。
また、これらの遮蔽材についてウラン235の核分
裂スペクトルを持つ中性子の線源を30cmの厚さの
炭素鋼の壁で遮蔽し、その状態での中性子線量率
を1とし、さらにこの炭素鋼の壁の外側を10cmの
厚さの上記遮蔽材で遮蔽した状態において中性子
線量率を計算した結果を示している。なお、水素
原子密度は(×1022atoms/cm3)の数値、ホウ索
原子密度は(×1020atoms/cm3)の数値として示
している。
るものである。 (従来技術) 従来より中性子遮蔽材として水素含有量の多い
ポリエチレン、パラフイン等が広く用いられてい
るが、これらは融点が低い(ポリエチレン:50〜
100℃、パラフイン:45〜60℃)ため、高温雰囲
気では使用することができない。高温雰囲気で使
用可能な遮蔽材として、特開昭57−173795号公報
にモノオレフイン共重合ゴムを素材とする中性子
遮蔽材が示されているが、ここで開示された材料
はホウ素化合物(またはリチウム化合物)の添加
量がモノオレフイン共重合ゴム100重量部に対し
て250〜450重量部と非常に多い。これは熱中性子
の優勢な所で使用する場合には有効であるが、中
性子エネルギーが高い(スペクトルが硬い)場合
には逆に性能の低いものとなる。 原子力施設においては加速器、Cf−252、Am
−Be等の中性子源や使用済燃料等からの中性子
はエネルギースペクトルが硬く、このようなもの
に対する遮蔽材として有効で、耐熱性の優れた遮
蔽材の開発が望まれていた。 (発明の目的) この発明は、このような従来の課題の解決のた
めになされたものであり、耐熱性が優れ、エネル
ギースペクトルが硬い中性子に対する遮蔽効果の
優れた遮蔽材を提供するものである。 (発明の構成) この発明の第1の要旨は、モノオレフイン共重
合ゴムを素材とし、これにホウ素化合物を1〜50
重量%配合したものである。この発明の第2の要
旨は、モノオレフイン共重合ゴムを素材とし、こ
れにホウ素化合物を1〜50重量%配合するととも
に、ハロゲン化合物、三酸化アンチモン等の難燃
剤を配合したものである。 (実施例) モノオレフイン共重合ゴムは、エチレンとポリ
プロピレンとを共重合させたもので、硫黄加硫で
きるように第3成分として少量のブタジエンやイ
ソプレンを導入したものであり、化学構造上水素
原子密度が非常に高く(素材で約6×
1022atoms/cm3)、耐熱性に優れかつ耐オゾン性、
耐候性、耐放射線性、低温特性等にも優れてい
る。このような性質のモノオレフイン共重合ゴム
に対してホウ素化合物を加えると、熱中性子を吸
収する能力を向上させることができる。このホウ
素化合物としては、炭化ホウ素、窒化ホウ素、酸
化ホウ素等があるが、添加物としてはこの中で最
も密度の高い炭化ホウ素(2.51g/cm3)が好まし
い。何故なら、これは遮蔽材に所定量のホウ素原
子密度を与えるのに添加量が最も少なくてすみ、
したがつて水素原子密度の最も高いものが得られ
るためである。ホウ素化合物の粒径は、遮蔽材の
中での均一な分散を可能にするために、できるだ
け小さい方が望ましいが、中心粒径50μm程度で
も十分に実用可能である。 上記ホウ素化合物の添加量は、遮蔽材が使用さ
れる場所の中性子エネルギースペクトルに対応し
て設定すればよい。ホウ素化合物の添加量とその
結果との関係を調べるために、ウラン235の核分
裂スペクトルを持つ中性子の線源を30cmの厚さの
炭素鋼の壁で遮蔽し、その状態での中性子線量率
を1とし、さらにこの炭素鋼の壁の外側を10cmの
厚さの遮蔽材で遮蔽した状態における中性子線量
率を計算した。なお、上記遮蔽材としてはモノオ
レフイン共重合ゴムの基本組成に対して添加する
B4Cの割合を種々変化させたところ、第1図曲線
1に示すような結果がえられた。すなわちB4Cの
添加量が1〜50重量%の範囲内では線量率は
0.012〜0.025と小さいのに対し、50重量%を超え
ると急激に増加する。したがつて、B4Cの添加量
は1〜50重量%の範囲内に設定する必要がある。 上記材料に、充填材として三酸化アンチモン、
ハロゲン化合物等を添加することにより難燃性を
もたせることができる。その配合量は、高速中性
子の遮蔽に有効である水素原子密度が低下しない
ように少量にする必要があり、例えばモノオレフ
イン共重合ゴム100重量部に対して酸化アンチモ
ン15重量部、デカ=ブロモ=ビス=フエノール=
エーテル等のハロゲン化合物を30重量部程度配合
すればよい。 また上記材料にゴムとしての機械的強度、性状
を向上させるために架橋助剤、カーボンブラツク
等を配合させてもよい。その配合量は、上記同様
に少量にする必要があり、例えばモノオレフイン
共重合ゴム100重量部に対して補強剤(カーボン
ブラツク)20重量部程度、その他については0.5
〜1.5重量部程度が望ましい。 第1表は、モノオレフイン共重合ゴムに対して
中性子吸収材としてホウ素化合物を加えたもの
(試料A、B、C、D)、さらにそれに難燃剤を加
えたもの(試料B、D)を示しており、各数値は
重量部である。また同表において、酸化亜鉛、ス
テアリン酸は加硫促進助剤、酸化アンチモン、ハ
ロゲン化合物は難燃剤であり、補強剤としてはカ
ーボンブラツク、加硫剤としては硫黄を用いた。
また、これらの遮蔽材についてウラン235の核分
裂スペクトルを持つ中性子の線源を30cmの厚さの
炭素鋼の壁で遮蔽し、その状態での中性子線量率
を1とし、さらにこの炭素鋼の壁の外側を10cmの
厚さの上記遮蔽材で遮蔽した状態において中性子
線量率を計算した結果を示している。なお、水素
原子密度は(×1022atoms/cm3)の数値、ホウ索
原子密度は(×1020atoms/cm3)の数値として示
している。
【表】
【表】
上記表から明らかなように、難燃剤として酸化
アンチモンおよびハロゲン化合物を加えた試料D
は、難燃性の指標である酸素指数が25.0となつて
難燃性が向上していることがわかる。また中性子
線量率の減衰率はいずれも優れている。 (発明の効果) 以上説明したように、この発明はモノオレフイ
ン共重合ゴムを素材とし、これにホウ素化合物を
1〜50重量%配合したもの、あるいはそれにハロ
ゲン化合物、三酸化アンチモン等の難燃剤を配合
したものであり、これによつてモノオレフイン共
重合ゴムの特性を生かしつつ、中性子遮断性能の
向上を図り、また難燃性を向上させたものであ
る。
アンチモンおよびハロゲン化合物を加えた試料D
は、難燃性の指標である酸素指数が25.0となつて
難燃性が向上していることがわかる。また中性子
線量率の減衰率はいずれも優れている。 (発明の効果) 以上説明したように、この発明はモノオレフイ
ン共重合ゴムを素材とし、これにホウ素化合物を
1〜50重量%配合したもの、あるいはそれにハロ
ゲン化合物、三酸化アンチモン等の難燃剤を配合
したものであり、これによつてモノオレフイン共
重合ゴムの特性を生かしつつ、中性子遮断性能の
向上を図り、また難燃性を向上させたものであ
る。
図面はB4Cの添加量と線量率との関係を示す特
性図である。 1……特性曲線。
性図である。 1……特性曲線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 モノオレフイン共重合ゴムを素材とし、これ
にホウ素化合物を1〜50重量%配合することを特
徴とする中性子遮蔽材。 2 モノオレフイン共重合ゴムを素材とし、これ
にホウ素化合物を1〜50重量%配合するととも
に、ハロゲン化合物、三酸化アンチモン等の難燃
剤を配合することを特徴とする中性子遮蔽材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5504185A JPS61213694A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 中性子遮蔽材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5504185A JPS61213694A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 中性子遮蔽材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61213694A JPS61213694A (ja) | 1986-09-22 |
JPH0528359B2 true JPH0528359B2 (ja) | 1993-04-26 |
Family
ID=12987576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5504185A Granted JPS61213694A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 中性子遮蔽材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61213694A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2729783A1 (fr) * | 1995-01-23 | 1996-07-26 | Doryokuro Kakunenryo | Materiau transparent de blindage contre les neutrons |
EP0753862A1 (en) * | 1995-07-11 | 1997-01-15 | Ask Corporation | Transparent neutron screening material |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2539088B2 (ja) * | 1990-09-10 | 1996-10-02 | 株式会社日立製作所 | γ線防護マット |
FR2833402B1 (fr) * | 2001-12-12 | 2004-03-12 | Transnucleaire | Materiau de blindage neutronique et de maintien de la sous- criticite a base de resine vinylester |
Citations (4)
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---|---|---|---|---|
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JPS57173795A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | Showa Denko Kk | Neutron shielding material |
JPS58201099A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-22 | 電気化学工業株式会社 | 中性子遮蔽用構造物 |
JPS5933874A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタの製法 |
-
1985
- 1985-03-19 JP JP5504185A patent/JPS61213694A/ja active Granted
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