Tấm boron-polyethylene có độ dày từ 2cm đến 30cm. Lĩnh vực kỹ thuật của nó là ứng dụng công nghệ hạt nhân trong bảo vệ bức xạ ion hóa. Tấm boron-polyethylene được sử dụng để chắn các neutron nhanh trong lĩnh vực bức xạ neutron, lĩnh vực bức xạ hỗn hợp neutron và Y trong lĩnh vực bảo vệ bức xạ ion hóa, nhằm ngăn ngừa tác hại và thiệt hại do bức xạ neutron gây ra cho người lao động và công chúng.
Để cải thiện hiệu quả chắn neutron nhanh của polyetylen boron và giải quyết vấn đề khó sản xuất tấm polyetylen boron thương mại ở Trung Quốc, một loại tấm polyetylen chứa boron với hàm lượng boron 8% đã được phát triển. Về nguyên lý chắn neutron nhanh, vì khối lượng nghỉ của neutron là 1,0086649U, trong khi đó của nguyên tử hydro (tức là proton) là 1,007825U [1], nên khối lượng nguyên tử của neutron gần bằng khối lượng nguyên tử của hydro. Do đó, khi neutron nhanh va chạm với hạt nhân hydro trong vật liệu chắn, nó dễ dàng mất năng lượng bằng cách truyền năng lượng đó cho hạt nhân của nguyên tử hydro, làm chậm neutron nhanh thành neutron chậm và neutron nhiệt. Vật liệu chắn càng chứa nhiều hydro thì hiệu quả làm chậm càng mạnh. Trong số các vật liệu chắn neutron thường dùng có hàm lượng hydro cao, hàm lượng hydro của polyetylen là cao nhất, lên đến 7,92 x 1022 nguyên tử/cm3 khí. Vì vậy, polyetylen là chất làm chậm tốt nhất để chắn neutron nhanh. Sau khi các neutron nhanh được làm chậm thành neutron nhiệt, cần có các vật liệu chắn có tiết diện hấp thụ neutron nhiệt lớn mà không có bức xạ Y năng lượng cao để hấp thụ neutron nhiệt, nhằm đạt được mục đích chắn hoàn toàn các neutron nhanh. Do tiết diện hấp thụ neutron nhiệt cao là (3840 lL)X10_24cm2[3] và hàm lượng kiB trong boron tự nhiên là 18,98% [3], dễ kiếm, nên các vật liệu chứa boron là chất hấp thụ tốt để chắn neutron nhiệt.
Bảo vệ khỏi bức xạ neutron trong các nhà máy điện hạt nhân, máy gia tốc năng lượng trung bình (cao), lò phản ứng hạt nhân, tàu ngầm hạt nhân, máy gia tốc y tế, thiết bị trị liệu neutron và các địa điểm khác.
Thời gian đăng bài: 31 tháng 5 năm 2022
