5%含硼聚乙烯板

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概要：聚乙烯是一种含有大量氢原子的碳氢化合物，含氢量可达7．92×1022原子/cm3［1］，是一种很好的快中子慢化剂。但由于中子在物质中与氢核不断发生弹性碰撞而损失能量，最终慢化为热中子，而热中子在物质中还要经过一定的扩散距离才能被物质所吸收。该含硼聚乙烯板对252Cf源中子的屏蔽效率明显高于对241Am－Be源中子的屏蔽效率。

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聚乙烯是一种含有大量氢原子的碳氢化合物，含氢量可达 7． 92 × 10 22 原子/cm 3［1］，是一种很好的快中子慢化剂。但由于中子在物质中与氢核不断发生弹性碰撞而损失能量，最终慢化为热中子，而热中子在物质中还要经过一定的扩散距离才能被物质所吸收。该含硼聚乙烯板对 252 Cf 源中子的屏蔽效率明显高于对 241 Am－ Be 源中子的屏蔽效率。原因是，252 Cf 源中子的平均能量为 2． 158 MeV ［2］，而241 Am － Be 源中子的平均能量为4． 4 MeV ［3］，显然 252 Cf 源中子的能量比 241 Am －Be 源中子的能量低得多，在测试过程中该 9． 6 cm 厚的含硼聚乙烯板可以屏蔽 91． 5%的 252 Cf 源中子，而厚度为 16 cm 时可屏蔽96． 7% 的 252 Cf 源中子，当厚度为 22． 4 cm 时，对252 Cf中子源的中子屏蔽效率可达 98． 2%。再增加厚度则屏蔽效果并没有明显增加，从防护最优化考虑，16 cm厚该含硼聚乙烯板屏蔽 252 Cf 源中子是足够安全的。

所以，含硼聚乙烯板在同等厚度下屏蔽 252 Cf 源中子的效率更高。含硼聚乙烯板厚度大于 20 cm 以上时，屏蔽两种中子源中子的屏蔽效率逐渐趋于一致，这是因为中子辐射在物质中的减弱遵从指数衰减规律所致。研究结果表明，该含硼聚乙烯板在厚度为 3． 2 ～22． 4 cm 之间，对 241 Am － Be 中子源的屏蔽效率在 47． 7% ～97． 7%范围内，对 252 Cf 中子源的屏蔽效率在 60% ～ 98． 2% 范围内。通常选择 10 ～20 cm 厚度的 5%含硼聚乙烯板屏蔽快中子可以达到令人满意的防护效果。

含硼聚乙烯材料因其对中子具有良好的慢化和吸收作用而在辐射场屏蔽方面得到广泛应用。

聚乙烯

中子

屏蔽

252

含硼

含硼聚乙烯板

5%含硼板

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