TWI238419B - Neutron shielding materials and a cask for spent fuel - Google Patents

Description

1238419 A7 _ B7_ 五、發明説明（1 ) [發明所屬之技術領域] (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明爲關於掩蔽中子材料，特別爲關於適用於原子 爐容器、原子燃料再處理設施、貯藏使用過之燃料的設施 及加速器設施等之放射性物質處理設施、放射性物質之輸 送容器、及放射性物之貯藏容器等之掩蔽放射線部之適當 的掩蔽中子材料。 [先前之技術] 由原子爐所取出之使用過的燃料集合物爲以原子力發 電場內之冷卻池予以水冷卻一定期間，令放射線量和發熱 量衰減後，被輸送至燃料再處理工廠等之處理設施。又， 近年，於海外爲將使用過之燃料集合物輸送至集中貯藏設 施（乾式貯藏設施），並且進行貯藏。將使用過之燃料集 合物由原子力發電場輸送至此些設施，再予以貯藏所用的 放射性物質貯藏容器爲金屬罐。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 金屬罐爲於構成容器的外筒內設置內筒，且於內筒的 外面將導熱性高之銅和鋁等金屬板所構成的導熱片以圓周 方向間隔配置，並於內筒內側安裝金屬製籃。於外筒與內 筒之間，存在中子掩蔽體之經硬化的樹脂。內筒爲上方開 口的碳鋼製筒，爲T射線掩蔽體。金屬製籃爲具備多數槽 ，且於各個槽內充塡使用過的燃料集合物。金屬製籃爲收 藏合計30個至70個使用過的燃料集合物。於內筒的開口 部安裝用以防止放射性物質洩漏的第一次蓋，並再於其外 側安裝第二次蓋。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - 1238419 A7 B7 五、發明説明（2) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 中子掩蔽體之樹脂爲含有許多氫原子，即其爲氫數密、 度高的物質，一般爲使用高分子化合物。各種高分子化合 物中，金屬罐爲以耐熱性和氫數密度平衡佳爲其特徵，且 多使用環氧樹脂。於此情形中，將液狀之環氧樹脂主劑與 胺系硬化劑，對其賦與難燃性之氫氧化錦、及中子吸收體 之碳化硼均勻混合，並且注入上述內筒、外筒及導熱片所 包圍的空間且於常溫中令其硬化供使用。 其次，說明關於金屬罐以外所適用之使用環氧樹脂爲 首之熱硬化型樹脂的掩蔽中子材料。特開平6 - 1 4 8 3 8 8號 公報爲記載關於令多官能型環氧樹脂，以聚胺混合物和咪 唑化合物於常溫下硬化取得的掩蔽中子材料，且特開平6 - 1 80388號公報爲記載關於將苯酚樹脂做爲黏合劑並於 加壓、加熱條件下硬化取得的掩蔽中子材料。 [發明所欲解決之課題] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了令冷卻池內之使用過之燃料集合物的保管上保持 鎭靜，乃檢討原子力發電場內或原子力發電場外的乾式貯 藏。將來，亦具有可進行冷卻池之冷卻期間短之使用過之 燃料集合物的乾式貯藏的可能性，更且具有可進行高燃燒 度（45GWd/噸）之燃料集合物之使用過之燃料集合物的 乾式貯藏的可能性。於冷卻池之冷卻期間短之使用過之燃 料集合物，及其高燃燒度燃料集合物之使用過之燃料集合 物，爲隨著核分裂生成核種及超鈾元素的崩壞而令發熱量 增大。將此類使用過的燃料集合物以金屬罐予以貯藏時， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 1238419 A7 B7 五、發明説明（3 ) 若每1個金屬罐所收藏的個數增加，則比金屬導熱度底之 掩蔽中子材料的熱負荷更加變大。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之目的爲以提供可承受更高溫度下且使用的掩 蔽中子材料爲其目的。 [用以解決課題之手段] 達成上述目的之本發明特徵爲對分子內含有二個以上 環氧基之化合物做爲至少一個成分的主劑，添加令該環氧 基開環聚合的硬化劑，並以高於室溫之溫度處理所取得的 硬化物，構成掩蔽中子材料。 本發明之中吸收材料即使於150°C〜200°C之高溫下加 熱時，亦爲氫數密度之減少程度爲顯著小，故不會令掩蔽 中子性能降低。應用本發明中子吸收材料的使用過之燃料 集合物貯藏容器，可令冷卻池之冷卻期間短之使用過之燃 料集合物或高燃燒度燃料集合物之使用過之燃料集合物的 裝載體數目增加。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之其他特徵爲對分子內含有二個以上環氧基之 化合物做爲至少一個成分之主劑，添加令該環氧基開環聚 合的硬化劑予以硬化時，以高於室溫之溫度處理所取得的 硬化物，構成中子吸收材料。 本發明者等人明確金屬罐中裝載冷卻池之冷卻期間短 之使用過的燃料集合物，及其高燃燒度燃料集合物之使用 過之燃料集合物時的問題點，並且對於可解決此問題的對 策案進行各種檢討。詳細說明其檢討結果。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1238419 A7 B7 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 已知冷卻池之冷卻期間短之使用過的燃料集合物，及 其高燃燒度燃料集合物之使用過之燃料集合物，爲隨著核 分裂生成核種及超鈾元素之崩壞而令發熱量增大，且於此 些使用過之燃料集合物之每一個金屬罐中收藏的個數增加 時，掩蔽中子材料溫度爲150°C至200°C。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以高分子化合物做爲主成分的掩蔽中子材料若溫度變 高，則因熱和氧而造成熱氧化惡化，或者經由r射線和中 子所造成之放射線惡化而慢慢分解，並且消耗氫原子。伴 隨造成中子的掩蔽性能一點一點地降低。經由惡化而損失 氫原子的速度爲以溫度愈高則愈大。期望開發將冷卻池之 冷卻期間短之使用過之燃料集合物，及其高燃燒度燃料集 合物之使用過之燃料集合物（所謂高發熱之使用過之燃料 集合物），於金屬罐內以高密度貯藏，即使於指定期間於 如上述之高溫下使用，亦可延遲氫原子之損失且不會降低 掩蔽性能的掩蔽中子材料。掩蔽中子材料於上述溫度中之 氫原子的損失速度若低於使用過之燃料集合物內之釋出中 子核種的衰減速度，則可壓低金屬罐表面的放射線量。由 此觀點而言，將高發熱之使用過之燃料集合物予以高密度 貯藏的課題之一爲使用氫數密度高的高分子化合物，並且 以高溫條件下使用時不會引起氫原子損失之高分子化合物 ，製造掩蔽中子材料。 本發明者等人爲了實現即使於150°C至200°C之溫度 範圍中亦難引起氫原子損失的掩蔽中子材料而進行各種檢 討。掩蔽中子材料爲由耐熱性、掩蔽性能、及成型體之尺 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1238419 A7 B7 五、發明説明（5) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 寸安定性等觀點而言’以應用環氧系樹脂之方針進行開發 。此處所謂之環氧系樹脂主要爲考慮所謂的二液硬化型。 二液硬化型環氧樹脂爲對分子內含有二個以上環氧基之環 氧樹脂之劑，添加硬化劑令其硬化。環氧樹脂爲根據硬化 時之條件，而分類成常溫硬化型、中溫硬化型及高溫硬化 型。中溫硬化型及高溫硬化型環氧樹脂爲被合倂稱爲熱硬 化型環氧樹脂。此類分類一者爲環氧樹脂與硬化劑的組合 ，若籠統列舉一例，則於令雙酚A系之環氧樹脂硬化時 ，脂族胺系硬化劑爲通常被用於常溫硬化用’且脂環式聚 胺系硬化劑及聚醯胺-胺系硬化劑爲被用於常溫硬化型及 中溫硬化型環氧樹脂。又，芳香族聚胺系硬化劑及酸酐爲 被使用於高溫硬化型環氧樹脂。還有，上述所謂之中溫硬 化型環氧樹脂大約爲第一次硬化溫度爲40至80°C的環氧 樹脂，所謂的高溫硬化型環氧樹脂爲指80 °C以上的環氧 樹脂。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一般已知，硬化時之溫度愈高，即，比常溫硬化更中 溫硬化，或比其更高溫硬化者，則可取得耐熱性愈高的硬 化物。此處所謂的耐熱性爲以玻璃態化溫度和熱走斜溫度 做爲指標，且以機械強度之觀點決定可使用溫度上限。另 一方面，掩蔽中子材料所特有的耐熱性指標並非此類的機 械強度，而爲氫數密度的減少速度，近似爲加熱重量減少 速度。本發明者等人令環氧樹脂主劑以各種條件硬化，並 且評價於掩蔽中子材料中適用觀點的加熱重量減少速度（ 耐熱性）。其結果，得知於愈高溫度下硬化者，則加熱時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 1238419 A7 B7 五、發明説明（6) 之加熱重量減少速度愈變慢的新知。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖1所示般’雙酚A型之環氧樹脂，遠比使用脂 族胺或聚醯胺胺硬化劑所常溫硬化生成的硬化物於20(TC 加熱時之加熱重量減少速度少，且雙酚A型之環氧樹脂 ’遠比使用芳香族胺或酸酐硬化劑所加熱硬化生成的硬化 物於2 0 0 °C加熱時之加熱重量減少速度少。又，雙酚a型 之環氧樹脂’比使用脂環式胺硬化劑所加熱硬化生成的硬 化物於加熱重量減少速度爲明顯較少，且雙酚A型之環 氧樹脂，比使用脂環式胺所常溫硬化生成的硬化物於加熱 重量減少速度爲明顯較少。又，本發明者確認雙酚A型 以外之環氧樹脂（例如，雙酚F型、苯酚酚醛淸漆型、及 縮水甘油胺型之各環氧樹脂），比使用酸酐硬化劑所加熱 硬化生成之各硬化物，如圖2所示般之加熱重量減少速度 爲非常小。本發明者等人根據此些試驗結果，得知若應用 中溫硬化及高溫硬化等之加熱硬化型之環氧樹脂做爲高溫 環境下使用的掩蔽中子材料即可的結論。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，進行上述環氧樹脂硬化物之元素組成分析 ’結果得知使用酸酐或芳香族胺所加熱硬化生成的硬化物 ’大約比常溫硬化所得之硬化物的氫數密度低。於此情形 中，亦可經由增加此些硬化物所構成之掩蔽中子材料的厚 度，取得指定的掩蔽中子性能。但是，可知經由以下任一 種對策，則可提高硬化物的氫數密度，且未增加掩蔽中子 材料之厚度（或抑制其增加量）亦可。即，第一對策爲將 雙酚A型的環氧主劑，以含有更多氫的脂環式二縮水甘 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- 1238419 A7 B7 五、發明説明（7 ) 油醚等予以取代，並且進行加熱硬化，則可繼續維持高耐 熱性，並且提高氫數密度。第二對策爲於使用酸酐或芳香 族胺做爲硬化劑之情形中，經由添加氫化鈦等之金屬氫化 物，則可提高所生成硬化物的氫數密度。還有，於使用脂 環式胺做爲硬化劑之情形中，經由添加金屬氫化物則可更 加提高硬化物的氫數密度。第三對策爲於使用酸酐做爲硬 化劑之情形中，將酸酐的一部分，以相對於主劑之所要量 未減少亦可的胺系硬化劑予以取代。藉此，提高含氫率高 之主劑樹脂中所佔胺系硬化劑比例並且可令氫數密度增加 。本發明爲包含上述任一種氫數密度的增大對策。加熱硬 化型的環氧樹脂爲耐熱性高且氫原子的損失慢，故經過長 期間的掩蔽中子性能幾乎無惡化。特別，根據第一、第二 或第三對策，則可抑制氫數密度降低且可抑制掩蔽中子材 料的厚度變大。 爲了提高所生成之硬化物的氫數密度，若根據耐熱性 優良之加熱硬化型的氫數密度較低的經驗法則，則可預知 使用脂環式之縮水甘油醚做爲主劑的策略乃連帶造成令耐 熱性降低。然而，本發明者等人進行試驗之結果，得知將 脂環式之二縮水甘油醚於通常之雙酚A型環氧主劑中混 合時，或將主劑全量做爲脂環式之二縮水甘油醚時，若使 用酸酐進行加熱硬化，則即使於200°C加熱均使得重量減 少率爲非常小。接受此試驗結果，本發明者等人得到使用 脂環式的二縮水甘油醚，則可生成掩蔽中子性能優良之高 耐熱性的掩蔽中子材料的構想。又，將金屬氫化物添加至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 1238419 A7 B7 五、發明説明（8) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 掩蔽中子材料用之常溫硬化型環氧樹脂，已知做爲提高氫 數密度的對策。然而，將不同於常溫硬化型環氧樹脂之力口 熱硬化型的環氧樹脂應用添加至掩蔽中子材料之情形中， 其特有之問題爲酸酐等之硬化劑與氫化金屬於加熱硬化條 件下之反應速度爲非常大，擔心具有令氫散逸的可能性。 關於此問題，本發明者等人進行將加熱硬化型環氧樹脂以 硬化劑硬化時添加氫化金屬取得硬化物的試驗評價，結果 判知氫化金屬爲不與硬化劑和主劑反應。接受此試驗結果 ，本發明者等人得到於加熱硬化型環氧樹脂中添加氫化金 屬，則可提局氫數密度的構想。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將環氧樹脂使用做爲中子掩蔽材時，爲了賦與難燃性 ，乃添加金屬氧化物之水合物等做爲阻燃劑。例如，金屬 罐中所用的掩蔽中子材料爲添加阻燃劑之掩蔽中子材料的 一例。通常，將三水合氧化鋁添加至常溫硬化型環氧中供 使用。將加熱硬化型之環氧樹脂應用於掩蔽中子材料時， 必須檢討加熱硬化時來自阻燃劑的脫水。阻燃劑的脫水亦 連帶造成掩蔽中子材料全體的氧密度降低，即令掩蔽性能 降低。本發明掩蔽中子材料由於預定主要於150 °C至200 °C之溫度條件下使用，故於環氧樹脂之硬化過程中最高加 熱至約200°C爲止。即，加熱硬化型中使用的阻燃劑，於 200 °C以下之溫度方開始脫水的化合物視情況而無法適用 ，故必須明確選定阻燃劑時的基準。 三水合氧化鋁一般的開始脫水溫度爲約2 0 0 °C。其爲 根據差示熱-熱重量分析法，以每分數。C之比例且較迅速 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 1238419 A7 B7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 升溫分析的評價値。相對地’本發明者等人進行更加慎重 且精密的差示熱-熱重量分析，結果判知於約1 70 °C中已 以有意義的速度開始脫水。因此，有時加熱硬化型的環氧 樹脂並無法適用。另一方面，氫氧化鎂一般爲由310 °C左 右開始脫水，但本發明者等人深入分析，結果得知比其若 干低之29(TC左右已以有意義的速度開始脫水。此溫度爲 比實際供於加熱硬化之溫度條件，即最高約200°C更加充 分提高，且於實際的加熱硬化過程中氫氧化鎂應該幾乎完 全不脫水。爲了確認此情況，將氫氧化鎂於200 °C保持 200小時，求出重量減少率，結果重量減少率爲0.1 %以下 。由以上之實驗結果可明確於應用加熱硬化型之環氧樹脂 做爲掩蔽中子材料時，使用脂環式聚胺及聚醯胺-胺等做 爲硬化劑進行中溫硬化時的阻燃劑，且亦可使用三水合氧 化鋁及氫氧化鎂之任一種，且明確使用芳香族胺及酸酐等 做爲硬化劑並且於最高約200t之高溫下使用時的阻燃劑 以氫氧化鎂爲合適之所謂的阻燃劑選定基準。氫氧化鎂積 極脫水的溫度區域爲35 0°C附近。常溫硬化型之環氧樹脂 爲在更低溫側進行熱分解，於此情形中，若欲於300°C左 右加熱，則氫氧化鎂無擔任做爲難燃化材料的職務。相對 地，幾乎全部的加熱硬化型環氧樹脂被熱分解的溫度爲在 3 5 0 °C附近。因此，氫氧化鎂爲加熱硬化型之合適的阻燃 劑。還有，於加熱硬化之過程中引起若干脫水亦可之情形 中，例如，由脫水部分爲首要考慮並且設定掩蔽厚度之情 形中，亦可於高溫下加熱硬化系中添加三水合氧化鋁。又 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 1238419 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（i〇) ’將一般產業領域中使用做爲阻燃劑的磷化合物及鹵化物 系阻燃劑，於加熱硬化型環氧樹脂中添加做爲掩蔽中子材 料供使用，亦可經由與氫氧化鎂同樣之檢討而予以確認。 以上’關於阻燃劑根據本發明者等人所進行之評價，結果 明確於使用加熱硬化型環氧樹脂之掩蔽中子材料中添加之 阻燃劑的選定基準。 可以耐熱性高分子材料作成的掩蔽中子材料，爲了彌 補掩蔽中子性能，可將中子吸收截面積大之硼化合物等添 加做爲中子吸收材料。例如，金屬罐所使用的掩蔽材料爲 其一例’通常，將碳化硼於常溫硬化型環氧樹脂中添加供 使用。另一方面，將加熱硬化型之環氧樹脂使用於掩蔽中 子材料時，擔心加熱硬化時，各成分，即環氧樹脂、酸酐 等之硬化劑、或氫氧化鎂等，與中子吸收材料成分（碳化 硼及氮化硼等）於高溫條件下反應。本發明者等人之實驗 結果’確認碳化硼及氮化硼於加熱硬化時，不會與加熱硬 化型之環氧樹脂、酸酐等之硬化劑、及氫氧化鎂等反應。 以上檢討之結果，得到若於使用加熱硬化型之環氧樹脂的 掩蔽中子材料中，添加碳化硼及氮化硼等之硼化合物做爲 中子吸收材料，則不會損害硬化物之特性且可改善掩蔽中 子性能的構想。若根據同樣之檢討，則除了硼化合物以外 亦可應用氧化釓及氧化釤等之中子吸收材料。 以i： ’本發明均爲根據本發明者等人本身的試驗及評 價’明確加熱硬化型環氧樹脂可應用於掩蔽中子材料。 還有，主劑期望將雙酚A型環氧化合物、酚醛淸漆 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13 - 1238419 A7 B7 五、發明説明（11 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 型環氧樹脂、脂環式之縮水甘油醚型環氧化合物、各種縮 水甘油酯型環氧化合物、縮水甘油胺型環氧化合物、及聯 苯型環氧化合物單獨或混合使用。 硬化劑期望將芳香族胺、脂環式胺及聚醯胺-胺等之 胺系硬化劑、酸酐系硬化劑及咪唑系硬化促進劑單獨或混 合使用。此處，關於硬化劑之添加量爲述於下。主劑中之 環氧當量與硬化劑中之添加氫常量之比若超過0.7〜1.3之 範圍，則剩餘之主劑或硬化劑爲大量存在。因爲主劑、硬 化劑均具有蒸氣壓，故若將剩餘主劑或硬化劑所存在的硬 化物予以加熱，則彼等爲揮發並且造成氫的減損。因此， 主劑之環氧基當量與硬化劑之活性氫常量之比期望爲0.7 至1 · 3或接近1，則可取得加熱重量減少速度慢的硬化物 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 阻燃劑爲將氫氧化鎂、氫氧化鋁及氫氧化鈣等之金屬 氫氧化物，此金屬氧化物的水合物、聚磷酸銨等之無機磷 酸化合物、磷酸酯等之有機磷化合物、六溴苯、及四溴雙 酚A等之鹵素化合物之任一種予以單獨或數種混合供使 用。還有，經由提高阻燃劑之比例，則可強化難燃性，但 其權衡造成氫數密度減少，且粘度變高。因此令阻燃劑之 比例爲30至60重量％之範圍，則可取得掩蔽性能和耐火 性、或作業性之平衡良好的掩蔽材料。 中子吸收材料期望使用熱中子吸收截面積大的周等物 ，較佳爲碳化硼及氮化硼等之硼化合物、氧化鎘等之鎘化 合物、氧化釓等之釓化合物、及氧化釤等之釤化合物。還 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1238419 A7 B7 五、發明説明（12) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 有，因爲彼等一般爲昂貴，故由中子吸收性能決定最小比 例，並且由掩蔽材料費用之觀點亦可設定最高比例。若根 據本發明者等人的掩蔽計算及費用評價之結果，則經由令 中子吸收材料之比例作成0.1至1 0重量％之範圍，則可取 得經濟性和掩蔽性能平衡的掩蔽材料。 還有，金屬氫化合物期望使用氫化鈦，吸藏氫合金期 望使用鎂-鎳合金。 [發明之實施形態] (實施例1 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雙酚A型環氧樹脂之主劑與各種硬化劑之組合中， 使用酸酐及芳香族胺等予以加熱硬化所生成的硬化物爲加 熱重量減少速度少且耐熱性優良，另一方面，氫數密度小 爲使用圖1如前所述。爲了依舊維持耐熱性並且提高氫數 密度上，主劑爲使用脂環式二縮水甘油醚型環氧樹脂。關 於將雙酚A型環氧樹脂與脂環式二縮水甘油醚環環氧樹 脂以各種比例混合的主劑，使用酸酐或芳香族胺予以加熱 硬化的硬化物，評價200°C中之加熱重量減少速度的實驗 結果示於圖3。此實驗中，使用環氧當量爲180〜190g/eg ，且室溫下之黏度爲約lOOdPa.s之雙酚A型環氧樹脂做 爲雙酚A型環氧樹脂。又，使用市售之環氧當量爲約 240g/eq，且室溫中之黏度爲約3 5dPa.s的氫化雙酚A型環 氧樹脂做爲脂環式二縮水甘油醚型環氧樹脂。酸酐系之硬 化物將甲基環戊二烯之馬來酸酐加成物與極少量之咪唑化 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇'乂297公釐） 1238419 A7 B7___ 五、發明説明（13) 合物混合使用。芳香族胺系之硬化劑爲使用亞甲基二苯胺 系之硬化劑。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以芳香族胺予以硬化時，隨著主劑中之氫化雙酚A 型環氧樹脂的比例變高，使得加熱重量減少速度變大。另 一方面，使用酸酐予以硬化時，即使氫化雙酚A型環氧 樹脂之比例爲100%時，加熱重量減少速度小。隨著氫化 雙酚A型環氧樹脂之比例變高，使得硬化物中之氫數密 度變高，掩蔽中子性能變高。根據此類發現，本實施例爲 說明關於使用令氫化雙酚A型環氧樹脂以酸酐予以硬化 所生成之硬化物的中子吸收材料。本實施例之中子吸收材 料爲使用主劑、硬化劑，做爲硬化促進劑之上述物質進行 製造。本實施例之中子吸收材料爲如下處理而製造。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主劑爲使用環氧當量爲約240g/eq的氫化雙酚A型環 氧樹脂。相對於主劑1 00重量份，將做爲硬化劑之酸酐， 例如甲基環戊二烯之馬來酸酐加成物加入約65重量份， 和硬化促進劑之2-乙基一 4 —甲基咪唑0.1至2量份。又 ，將做爲阻燃劑之初次粒子平均粒徑爲約1 // m至2 // m 之氫氧化鎂，相對於主劑100重量份加入130至200重量 份。更且，將平均粒徑爲1 00 // m以下之碳化硼粉末，相 對於主劑100重量份加入約3重量份。將以上各成分於 7 0°C至100°C範圍之溫度下一邊保持一定且一邊充分混練 均勻化後，注入預先加溫的金屬模具中。將其首先於約 8(TC至130°C加熱2小時至4小時左右令其第一次硬化。 其次，於約140°C至170°C保持4小時至12小時左右令其 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1238419 A7 B7 五、發明説明（14) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 第二次硬化，其後視需要升溫至約200°C爲止，並且進行 較短時間的最終硬化後，慢慢冷卻，將如此處理所製造的 硬化物使用做爲掩蔽中子材料。 如上述所製造之本實施例的掩蔽中子材料，即使長期 於15(TC〜200°C之高溫下加熱時，亦不會令掩蔽中子性肯g 降低。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 應用本實施例之掩蔽中子材料的金屬罐爲使用圖4予 以說明。金屬罐1爲於構成容器之外筒（外側容器）3內 設置內筒2，並且於內筒（內側容器）2之外面將鋁所構 成之導熱片4以圓周方向間隔配置，於內筒2之內側置形 成格狀的金屬製籃6。如上述所製造之本實施例的中子吸 收材料5爲被配置於外筒3與內筒2之間，以導熱片4所 形成的各空間內。內筒2爲上方開口的碳銅製筒，爲7射 線掩蔽體。金屬製籃6爲具備多數槽，且於各個槽內充塡 使用過的燃料集合物。於內筒2之開口部安裝防止放射性 物質漏洩的第一次蓋7，並再於其外側安裝第二次蓋8於 第一次蓋7內亦配置中子吸收材料5。以冷卻池之冷卻期 間短之使用過的燃料集合物或高燃燒度燃料集合物之使用 過之燃料集合物，於金屬罐1之金屬製籃6內裝載70個 之情形中，中子吸收材料5之溫度爲隨著此使用過之燃料 集合物所釋出的熱而上升至15〇 °c至200 °C。但是，中子 吸收材料5即使長期於150°C〜200°C之高溫下加熱時，亦 不會令掩蔽中子性能降低，故冷卻池之冷卻期間短之使用 過之燃料集合物或高燃燒度燃料集合物之使用過之燃料集 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1238419 A7 B7 五、發明説明（15) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 合物爲裝載7 0個之情形亦不會令金罐1的掩蔽中子性能 降低。如此，可令金屬罐1裝載冷卻池之冷卻期間短之使 用過之燃料集合物或高燃燒度燃料集合物之使用過之燃料 集合物的個數增加至約60個以上。本實施例之中子吸收 材料爲亦可應用做爲原子爐容器、原子燃料再處理設施、 使用過之燃料貯藏設施及加速器設施等之放射性物質處理 設施之150°C〜200°C之高溫部的掩蔽材料。於此些設施的 應用，亦可爲後述的實施例2〜5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 環氧樹脂主劑不僅可爲單獨的氫化雙酚A型環氧樹 脂，且亦可爲氫化雙酚A型環氧樹脂與雙酚A型環氧樹 脂的混合。又，混合的環氧樹脂不僅爲雙酚A型環氧樹 脂，且亦可爲雙酚F型環氧樹脂，及苯酚酚醛淸漆型環氧 樹脂及甲苯酚酚醛淸漆型環氧樹脂等之酚醛淸漆型環氧樹 脂亦可。又，除了縮水甘油醚型環氧樹脂以外，亦可爲縮 水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、聯苯型環 氧樹脂及萘型環氧樹脂之任一者。另一方面，關於氫化雙 酚A型環氧樹脂，亦可以其他的環氧系化合物變更成分 子內含有之氫數多的脂環式等的各種環氧系化合物。若爲 適於加熱硬化之主劑與硬化劑的組合，則以硬化物中之氫 數密度爲5 x 1 0 22個/cm3以上般，決定主劑與硬化劑的組 合。 本實施例中雖說明使用甲基環戊二烯之馬來酸酐加成 物做爲硬化劑之例，但亦可使用其他硬化劑之酞酸酐、馬 來酸酐、甲基乳酸酐、琥珀酸酐、均苯四酸酐、氯茵酸酐 18- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1238419 A7 B7 五、發明説明（16) 、及彼等之改質物等之公知酸酐。又，亦可混合使用各種 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 公知的酸酐。又，若硬化時間充分，則不必要添加上述咪 唑系爲首的硬化促進劑。 又，本實施例中雖使用氫氧化鎂做爲阻燃劑，但若爲 不必要賦與難燃性之用途中所用的掩蔽中子材料，則不必 要添加阻燃劑。於添加阻燃劑之情形中，於製造考慮加熱 硬化所伴隨之氫數密度降低的掩蔽中子材料時，亦可使用 氫氧化鋁代替氫氧化鎂。又，亦可使用氫氧化鈣及水榴石 類等做爲阻燃劑。又，關於氫氧化鎂的添加量，可由上述 約80 °C左右混練爲前提時之黏性和可使用時間，加上賦 與難燃性之觀點決定添加量，相反若黏性最大亦不超過 2 00g/eq.s，則以此範圍摻合混練溫度變更添加量亦可。同 樣地，由黏度爲200g/eq.s以下之時間至少持續1小時以 上之觀點決定添加量亦可，且由硬化物之氧指數爲超過 20之觀點決定阻燃劑的添加量亦可。 又，中子吸收材料除了碳化硼以外，亦可添加氮化硼 等之硼化合物。根據用途亦可不添加中子吸收材料。硼化 合物亦可以氧化鎘、氧化釓或氧化釤予以代替。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (實施例2 ) 本實施例爲明使用脂環式二縮水甘油醚型環氧樹脂做 爲主劑，且混合使用酸酐與胺系之硬化劑做爲硬化劑所得 之加熱硬化型環氧樹脂做爲掩蔽中子材料之例。 主材之脂環式二縮水甘油醚型環氧樹脂爲使用與實施 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ _ 1238419 A7 B7 五、發明説明（17) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例1同樣的氫化雙酚A型環氧樹脂。硬化劑中之酸酐爲 使用與實施例1同樣之甲基環戊二烯的馬來酸酐加成物。 本實施例中之硬化劑爲混合使用甲基環戊二烯的馬來酸酐 加成物和脂環式聚胺。更且，使用咪唑化合物做爲硬化促 進劑。阻燃劑及中子吸收材料爲與實施例1同樣地，分別 使用氫氧化鎂和碳化硼。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 單獨使用酸酐時，相對於主劑之酸酐添加量爲以主劑 之環氧當量和酸酐當量之化學計量關係予以決定。酸酐之 含氫率爲較少，且於單獨硬化系中，將主劑中含有許多的 氫，經由添加酸酐予以稀釋。於是本實施例中，減少酸酐 的添加量，且加入胺系硬化劑彌補做爲硬化劑的不足部分 。令指定量之主劑硬化所必要的硬化劑量若與酸酐相比較 ’則胺系之硬化劑一般爲！/2至Μ。因此，將酸酐之一部分 以胺系硬化劑予以取代，則可相對提高樹脂中的主劑比例 ’並且可提高此部分的氫數密度。本實施例爲記載令主劑 中之全部環氧基之約30%與胺系硬化劑反應，且剩餘與酸 酐反應之摻合比的一例。令主劑之氫化雙酚Α型環氧樹 脂爲100重量份、硬化劑中之酸酐爲45重量份、脂環式 聚胺爲約8重量份、阻燃劑之氫氧化鎂爲約丨50重量份， 及中子吸收材料之碳化硼的添加量爲約3重量份。將彼等 於約80 °C下混練均勻化，並將所得之混練物注入金屬模 具且同實施例1加熱硬化。將加熱硬化所得之硬化物使用 做爲掩蔽中子材料。 如上述所製造之本實施例的掩蔽中子材料，即使長期 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •20- 1238419 A7 B7 ___ 五、發明説明（18) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於150 °C〜200 °C之高溫下加熱時，亦不會令掩蔽中子性能 降低。本實施例之掩蔽中子材料爲比實施例1更加提高氫 數密度。應用本實施例掩蔽中子材料的金屬罐，爲使用本 實施例之掩蔽中子材料做爲中子吸收材料5 (參照圖4) 。應用本實施例掩蔽中子材料的金屬罐1，裝載冷卻池之 冷卻期間短之使用過的燃料集合物或高燃燒度燃料集合物 之使用過之燃料集合物的個數可增加至約60個以上。 關於主劑、無水物、阻燃劑及掩蔽中子材料，可同實 施例1般變更成其他物質。又，關於硬化劑中的脂環式聚 胺，若爲可加熱硬化則任一種公知化合物均可無問題使用 (實施例3 ) 本實施例爲說明於使用酸酐等之加熱硬化系中，添加 氫化鈦所得之樹脂做爲掩蔽中子材料之例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以雙酚A型環氧樹脂做爲主劑，且使用酸酐做爲硬 化劑。於硬化反應爲於1日左右終了之情形中，使用咪唑 化合物等之硬化促進劑。於其中添加做爲阻燃劑的氫氧化 鎂，做爲中子吸收材料的碳化硼，以及氫化鈦。於此些混 合物中，氫氧化鎂之比例爲約3 0 %，碳化硼之摻合比爲約 3%以下，氫化鈦之比例爲20%至30%，且剩餘爲雙酚A 型環氧樹脂。將彼等於約8(TC下混練均勻化後注入金屬 模具，且以實施例1所記載之硬化條件所製造的硬化物使 用做爲掩蔽中子材料。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1238419 A7 __B7 五、發明説明（19) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 主劑除了雙酚A型環氧樹脂以外，亦可爲其改質物 和各種酚醛淸漆型環氧樹脂等之縮水甘油醚型環氧樹脂、 縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、聯苯型 環氧樹脂等。又，與實施例1同樣地，亦可混合脂環式二 縮水甘油醚型環氧樹脂。又，硬化劑除了酸酐以外，亦可 變更成加熱硬化用之各種公知胺系硬化劑。 阻燃劑和中子吸收材料可同實施例1變更。氫化鈦亦 可變更成鎂-鎳合金等之吸藏氫合金等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述所製造之本實施例的掩蔽中子材料，即使長期 於150 °C〜2 〇〇 °C之高溫下加熱時，亦不會令掩蔽中子性能 降低。以上，若根據本實施例，則可取得即使長期承受加 熱時亦不會令掩蔽性能降低的掩蔽中子材料。因爲使用金 屬氫化物提高掩蔽材料的氫數密度，故可取得耐熱性和掩 蔽性能優良的掩蔽中子材料。應用本實施例之掩蔽中子材 料的金屬罐，爲使用本實施例之掩蔽中子材料做爲中子吸 收材料（參照圖4)。應用本實施例之掩蔽中子材料的金 屬罐1，裝載冷卻池之冷卻期間短之使用過的燃料集合物 或高燃燒度燃料集合物之使用過之燃料集合物可增加至約 60個以上。 (實施例4 ) 由圖3所示之結果可知，使用芳香族胺系之硬化劑時 ，若提高主劑（雙酚A型環氧樹脂與氫化雙酚A型環氧 樹脂的混合物）中之氫化雙酚A型環氧樹脂的比例，則 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 1238419 A7 B7 五、發明説明（20) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 氫數密度變高，相反令加熱重量減少速度變大。但是，若 氫化雙酚A型環氧樹脂爲50重量％左右之比例，則即使 於150°C以上之高溫條件中亦可充分使用。本實施例爲明 關於將雙酚A型環氧樹脂與氫化雙酚A型環氧樹脂混合 之主劑’以芳香胺予以加熱硬化所得之硬化物使用做爲掩 蔽中子材料之例。 本實施例所使用之材料爲使用與取得圖3結果之實驗 中所用之材料相同之物質。即，使用環氧當量爲丨80至 190g/eq左右之雙酚A型環氧樹脂、及環氧當量爲240g/eQ 左右之氫化雙酚A型環氧樹脂做爲主材，且芳香族胺爲 使用亞甲基二苯胺系之物質。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主劑爲將雙酚A型環氧樹脂50重量份與氫化雙酚A 型環氧樹脂50重量份混合使用。於其中添加芳香族胺約 3 0重量份。於其中添加做爲阻燃劑的氫氧化鎂丨〇〇至1 60 重量份，並再添加碳化硼約3重量份。令其於70°C至1 00 °C之溫度中固定充分混練，並且均勻化。將此混練物之液 狀樹脂注入金屬模具。其後，將注入金屬模具的混練物首 先於80°C至120°C中加熱約2小時左右令其第一次硬化。 其次，將此混練物再於1 2 0 °C至1 8 0 °C中加熱4小時至1 2 小時令其第二次硬化，其後，視需要升溫至約200°C爲止 並且進行較短時間的最終硬化後，慢慢冷卻。將如此處理 所製造之硬化物使用做爲掩蔽中子材料。 如上述所製造之本實施例的掩蔽中子材料，即使長期 於1 5 0 °C〜2 0 0 °C之咼溫下加熱時，亦不會令掩蔽中子性能 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） -23- 1238419 A7 B7 五、發明説明（21) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 降低。應用本實施例之掩蔽中子材料的金屬罐，爲使用本 實施例之掩蔽中子材料做爲中子吸收材料5 (參照圖4) 。應用本實施例之掩蔽中子材料的金屬罐1，裝載冷卻池 之冷卻期間短之使用過的燃料集合物或高燃燒度燃料集合 物之使用過之燃料集合物的個數可增加至約60個以上。 做爲主劑之與氫化雙酚A型環氧樹脂組合的環氧樹 月旨，除了雙酚A型環氧樹脂以外，可使用實施例丨中所 列舉之酚醛淸漆型環氧樹脂爲首的各種環氧樹脂。又，氫 化雙酚A型環氧樹脂亦可變更成分子內含有多數氫原子 之脂環式環氧等之各種環氧化合物。亦可以硬化物之氫數 密度爲5 x 1 02 2個/cm3之觀點，決定主劑和硬化劑。 硬化劑若爲加熱硬化用，則任一種公知芳香族胺系硬 化劑均可無問題使用。關於阻燃劑及中子吸收材料亦可同 實施例1般變更成其他物質。 (實施例5 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，說明關於令雙酚A型環氧樹脂單獨以脂環式 聚胺系硬化劑予以硬化所得的掩蔽中子材料。相對於主齊ij 之泛用的雙酚A型環氧樹脂100重量份，添加脂環式聚 胺約3 0重量份，並再加入三水合氧化錦1 5 0至2 0 0重量 份。又，將碳化硼粉末例如添加3重量份，並於常溫中充 分混合，均勻化。將此混合物之液狀樹脂注入金屬模具， 於室溫中硬化1日以上，較佳爲7日左右。其後，以約 120t至15(TC進行第二次硬化。更且，升溫至18CTC至 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1238419 A7 B7 五、發明説明（22) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 200 °C爲止並且進行較短時間的最終硬化，並慢慢冷卻。 硬化條件爲令第一次硬化溫度由約4 0 °C慢慢升溫至約9 0 °C，其後以上述條件進行第二次硬化。 將如此處理所得之硬化物安裝於金屬罐的內筒外側。 如上述所製造之本實施例的掩蔽中子材料，即使長期 於150 °C〜20 0 °C之高溫下加熱時，亦不會令掩蔽中子性能 降低。應用本實施例之掩蔽中子材料的金屬罐，爲使用本 實施例之掩蔽中子材料做爲中子吸收材料5 (參照圖4) 。應用本實施例之掩蔽中子材料的金屬罐1，裝載冷卻池 之冷卻期間短之使用過的燃料集合物或高燃燒度燃料集合 物之使用過之燃料集合物的個數可增加。還有，以上，若 根據本實施例，則可取得即使長期承受加熱時亦不會令掩 蔽性能降低的掩蔽中子材料。經由於室溫下進行第一次硬 化，則可減少施工時的熱負荷。又，進行導熱試驗時，亦 可進行第二次硬化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主劑亦可變更成雙酚A型環氧樹脂以外之各種縮水 甘油醚型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺 型環氧樹脂及聯苯型環氧樹脂之任一種。又，雙酚A型 環氧樹脂爲減小交聯度，或使用稀釋劑等令黏性降低供使 用，且亦可使用改質類型之物質令黏性降低。又，將脂環 式二縮水甘油醚環環氧樹脂等之含氫率高之環氧化合物’ 與雙酚A型環氧樹脂爲首之各種環氧樹脂混合’或者單 獨做爲主劑，則可取得氫數密度高的硬化物。於使用任一 種環氧樹脂之情形中，均經由加熱進行後硬化’則可取得 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1238419 A7 __B7 五、發明説明（23) 掩蔽性能長期不會惡化的掩蔽材料。 阻燃劑和中子吸收材料可同實施例1般變更。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) [發明之效果] 本發明之掩蔽中子材料即使於150 °C〜200 °C之高溫下 加熱時，難令掩蔽中子性能降低，且可提高此溫度範圍中 的掩蔽中子能力。 [圖面之簡單說明] [圖1] 比較經由各種硬化劑將雙酚A型環氧樹脂硬化生成 之各硬化物之加熱重量減少速度之實驗結果的說明圖。 [圖2] 示出將各種環氧樹脂加熱硬化所得之硬化物之加熱重 量減少速度之實驗結果的說明圖。 [圖3] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 示出將雙酚A型環氧樹脂與氫化雙酚A型環氧樹脂 混合之環氧樹脂主劑加熱硬化所得之硬化物之加熱重量減 少速度之實驗結果的說明圖。 [圖4] 應用實施例1之中子吸收材料之金屬罐的構成圖。 [符號之說明] 1 金屬罐 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1238419 A7 B7 五、發明説明（24) 2 內筒 3 外筒 4 導熱片 5 中子吸收材料 6 金屬製籃 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局R工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -27-

Claims (1)

1238419 ABCD 一正充一ί修補 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 第9 1 1 24 1 04號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國94年4月22日修正 1· 一種掩蔽中子材料，其爲以環氧樹脂做爲主成分之 一的掩蔽中子材料，其特徵爲對以分子內含有二個以上環 氧基之化合物做爲至少一成分之主劑，添加令該環氧基開 環聚合的硬化劑，並且以高於室溫之溫度處理所得之硬化 物所構成者。 2·—種掩蔽中子材料，其爲以環氧樹脂做爲主成分之 一的掩蔽中子材料中，其特徵爲對以分子內含有二個以上 環氧基之化合物做爲至少一成分之主劑，添加令該環氧基 開環聚合的硬化劑予以硬化時，使一次硬化溫度自約4 0 t慢慢升溫至約90 °C，如此所構成者。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項之掩蔽中子材料， 其中該主劑爲將雙酚A型環氧化合物、酚醛淸漆型環氧 樹脂、脂環式之縮水甘油醚型環氧化合物、各種縮水甘油 酯型環氧化合物、縮水甘油胺型環氧化合物、及聯苯型環 氧化合物單獨或混合使用，且該硬化劑爲將芳香族胺、脂 環式胺及聚醯胺-胺等之胺系硬化劑、酸酐系硬化劑及咪 唑系硬化促進劑單獨或混合使用。 4.如申請專利範圍第1項之掩蔽中子材料，其中該主 劑所添加的阻燃劑係包含於該硬化物中。 5 .如申請專利範圍第4項之掩蔽中子材料，其中該阻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------丨裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A 絲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1238419 A8 B8 C8 ___ D8 六、申請專利範圍 2 燃劑係含有氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鈣等金屬氫氧化 物’前述金屬氧化物之水合物、聚磷酸銨等無機磷酸化合 物、磷酸酯等有機磷化合物、六溴苯、及四溴雙酚A等 鹵素化合物之任一種。 6 ·如申請專利範圍第1項或第2項之掩蔽中子材料， 其中前述硬化物含有添加於該主劑之難燃劑及中子吸收材 料。 7. 如申請專利範圍第6項之掩蔽中子材料，其中該中 子吸收材料係含有硼化合物、·鎘化合物、釓化合物及釤化 合物之任一種。 8. 如申請專利範圍第1項或第2項之掩蔽中子材料， 其中該主劑所添加的中子吸收材料與金屬氫化物或吸藏氫 之合金係包含於該硬化物中。 9 ·如申請專利範圍第3項之掩蔽中子材料，其中於使 用胺系硬化劑做爲該硬化劑之情形中，相對於該主劑所含 之環氧基當量，該胺系硬化劑中所含之活性氫基的當量比 率或將胺系硬化劑與酸酐系硬化劑混合時之活性氫基當量 與酸酐當量之總比率爲：該〇 · 7〜1 · 3範圍內之該主劑與該 硬化劑的摻合比。 1 〇 ·如申請專利範圍第5項之掩蔽中子材料，其中使 用金屬氫氧化物或其金屬氧化物之水合物做爲該阻燃劑時 ，以其比例爲3 0至60重量％之量添加至該主劑中。 Π ·如申請專利範圍第7項之掩蔽中子材料，其中使 用碳化硼或氮化硼做爲該中子吸收材料時，以其比例爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -2 - 裝---·--·I 訂-----絲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1238419 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 0.1至10重量％之量添加至該主劑中。 1 2 . —種掩蔽中子材料，其爲如申請專利範圔第1項 或第2項之掩蔽中子材料，其特徵爲各成分之摻合比爲令 3 0°C至1〇〇 °C下之該主劑及該添加物之液狀混合物粘度爲 至少於立即添加後不超過20OdPa.s的摻合比。 1 3 · —種掩蔽中子材料，其爲如申請專利範圍第1項 或第2項之掩蔽中子材料，其特徵爲各成分之摻合比爲·· 令3 0 °C至100 °C中之該主劑及該添加物之混合物黏度爲不 超過200dPa.s之畤間係至少繼續1小時以上的摻合比。 1 4 · 一種掩蔽中子材料，其爲如申請專利範圍第1項 或第2項之掩蔽中子材料，其特徵爲各成分之摻合比爲： 令該主劑與該添加劑之硬化物中的氫數密度爲5 X 1 0 5氫 原子/cm3以上的摻合比。 15·如申請專利範圍第4項或第5項之掩蔽中子材料 ，其中該阻燃劑之摻合比爲令加熱後之該硬化物的氧指數 爲超過2 0的摻合比。 16·如申請專利範圍第4項或第5項之掩蔽中子材料 ，其於使用氫氧化鎂做爲該阻燃劑之情形中，氫氧化鎂的 平均粒徑爲〇·5至5//m。 1 7 · —種掩蔽中子材料，其爲如申請專利範圍第1項 至第2項之掩蔽中子材料，其特徵爲對添加有該添加物之 該主劑，首先於30°C至130°C，下反應予以第一次硬化， 其後，於1 3 0 °C至1 8 (TC下予以第二次硬化所得之該硬化 物所構成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 丨裝--^----^-I訂------^絲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1238419 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 8 · —種掩蔽中子材料，其爲如申請專利範圍第1項 至第2項之掩蔽中子材料，其特徵爲對添加有該添加物之 該主劑，首先於室溫下反應予以第一次硬化，其後，於 6 0°C至180°C中予以第二次硬化所得之該硬化物所構成。 1 9 · 一種貯藏使用過之燃料集合物的容器，其特徵爲 具備外側容器，該外側容器內所設置之內側容器，於該內 側容器內設置且收藏使用過之燃料集合物之籃，及於該外 側容器與該內側容器之間所配置之如申請專利範圍第1項 或第2項之中子吸收材料。 2 0 ·如申請專利範圍第1 9項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器，其中，前述主劑係將，雙酚A型環氧化合物 、酚醛淸漆型環氧樹脂、脂環式之縮水甘油醚型環氧化合 物、各種縮水甘油酯型環氧化合物、縮水甘油胺型環氧化 合物、及聯苯型環氧化合物單獨或混合使用；前述硬化劑 係將芳香族胺、脂環式胺及聚醯胺-胺等之胺系硬化劑、 酸酐系硬化劑及咪唑系硬化促進劑單獨或混合使用。 2 1 ·如申請專利範圍第1 9項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器，其中，添加於前述主劑之難燃劑含於前述硬化 物。. 22·如申請專利範圍第21項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器，其中，前述阻燃劑爲含有，氫氧化鎂、氫氧化 鋁及氫氧化鈣等之金屬氫氧化物，此金屬氧化物的水合物 、聚磷酸銨等之無機磷酸化合物、磷酸酯等之有機磷化合 物、六溴苯、及四溴雙酚A等之鹵素化合物之任一種。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^--丨裝--卜---^*1訂-----^絲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 1238419 ABCD 六、申請專利範圍 5 23 ·如申請專利範圍第1 9項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器’其中前述硬化物含有添加於該主劑的難燃劑及 中子吸收材料。 24·如申請專利範圍第23項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器，其中，前述中子吸收材料係，硼化合物、鎘化 合物、1化合物、及釤化合物之任一種。 2 5 ·如申請專利範圍第1 9項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器’其中該主劑所添加的中子吸收材料與金屬氫化 物或吸藏氫之合金係包含於該硬化物中。 26·如申請專利範圔第20項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器，其中於使用胺系硬化劑做爲該硬化劑之情形中 ’相對於該主劑所含之環氧基當量，該胺系硬化劑中所含 之活性氫基的當量比率或將胺系硬化劑與酸酐系硬化劑混 合時之活性氫基當量與酸酐當量之總比率爲··該0.7〜1.3 範圍內之該主劑與該硬化劑的摻合比。 27·如申請專利範圍第22項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器，其中使用金屬氫氧化物或其金屬氧化物之水合 物做爲該阻燃劑時，以其比例爲3 0至60重量％之量添加 至該主劑中。 28·如申請專利範圍第24項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器，其中使用碳化硼或氮化硼做爲該中子吸收材料 時，以其比例爲〇 . 1至1 〇重量％之量添加至該主劑中。 29·—種貯藏使用過之燃料集合物的容器，其中在如 申請專利範圍第19項之掩蔽中子材料中，其特徵爲各成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 5 - — 裝-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 絲· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 2 9 ABCD 六、申請專利範圍 6 分之摻合比爲：令該主劑與該添加劑之硬化物中的氫數密 度爲5x1 05氫原子/cm3以上的摻合比。 3 0 ·如申請專利範圍第2 1項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器，其中該阻燃劑之摻合比爲令加熱後之該硬化物 的氧指數爲超過20的摻合比。 3 1 .如申請專利範圍第2 1項之貯藏使用過之燃料集合 物的容器，其中於使用氫氧化鎂做爲該阻燃劑之情形中’ 氫氧化鎂的平均粒徑爲0.5至5 // m。 -裝---- — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -1訂 絲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6-