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一种用于中子探测器的中子-伽马屏蔽体设计方法技术

技术编号:43883509 阅读:67 留言:0更新日期:2024-12-31 19:08
本发明专利技术涉及核技术应用领域,具体涉及一种用于中子探测器的中子‑伽马屏蔽体设计方法。本发明专利技术主要使用高密度聚乙烯(HDPE)作为纳米基体,在此基础上将钆(Gadolinium)以及氧化铅(Lead Oxide)作为纳米填料,采用梯度复合的设计,形成一种新型的中子‑伽马屏蔽体。与传统屏蔽体相比,本发明专利技术采用的梯度复合与纳米填料的方式克服了传统复合材料中因应力集中导致界面失效的问题,显著改善了整体散热性能,在保持优异抗辐射性能的同时,实现了热电绝缘和耐腐蚀的特性,此外,本发明专利技术在一定程度上增强了传统聚合物屏蔽体的机械性能,同时减轻了传统复合材料屏蔽体的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核技术应用领域,具体涉及一种用于中子探测器的中子-伽马屏蔽体设计方法


技术介绍

1、在核
中,中子和伽马射线的有效屏蔽是保障设备安全、延长探测器使用寿命及提高探测精度的关键环节。中子具有高穿透性,如果屏蔽不当,会导致探测器晶体辐射损伤,降低其使用寿命,并对操作人员和环境造成潜在危害。伽马射线往往伴随着中子活化反应出现,如果屏蔽不当则会产生大量噪声信号,影响探测器的探测效率。因此,设计和开发高效的中子-伽马屏蔽材料,对于推动核
的发展具有重要意义。

2、传统的屏蔽设计往往依赖于金属或高密度材料,诸如铅与钨等,这类材料凭借其高密度与高原子序数的物理特性,在中子与伽马射线的屏蔽方面展现出显著效果,然而金属材料固有的高密度特性导致了其质量显著,进而增加了所应用设备的整体重量负担。这一特性极大的限制了其在追求轻量化设计的场景中的适用性。其次,这些材料的散热性能欠佳,长期在高强度辐射环境下工作,材料内部易积聚热量,难以有效散发,容易出现过热问题,影响材料的稳定性和使用寿命。此外,部分材料在特定环境条件下,如潮湿、酸碱等,易遭受腐本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于中子探测器的中子-伽马屏蔽体,其特征在于,所述屏蔽体以高密度聚乙烯为纳米基体,钆与氧化铅作为纳米颗粒填料,采用梯度复合方法形成多层结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于中子探测器的中子-伽马屏蔽体,其特征在于,所述屏蔽体包括以下各层:

3.根据权利要求1所述的一种用于中子探测器的中子-伽马屏蔽体,其特征在于,所述屏蔽体用于中子探测器中,根据不同的辐射探测需求变更屏蔽体厚度。

4.根据权利要求1所述的一种用于中子探测器的中子-伽马屏蔽体,其特征在于,所述屏蔽体中钆可使用Gd-155或Gd-157作为纳米填料,吸收热中子时发生与核反应。...

【技术特征摘要】

1.一种用于中子探测器的中子-伽马屏蔽体,其特征在于,所述屏蔽体以高密度聚乙烯为纳米基体,钆与氧化铅作为纳米颗粒填料,采用梯度复合方法形成多层结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于中子探测器的中子-伽马屏蔽体,其特征在于,所述屏蔽体包括以下各层:

3.根据权利要求1所述的一种用于中子探测器的中子-伽马屏蔽体,其特征在于,所述屏蔽体用于中子探测器中,根据不同的辐射探测需求变更屏蔽体厚度。

4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆景彬孔祥铎李承乾
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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