医用加速器防护门用中子柔性辐射防护材料的研制与测试

摘要

目的：针对医用场所感生中子辐射场中,中低能中子份额高的特点,研制中子防护材料. 方法：建立蒙特卡洛模型进行模拟计算,利用模拟结果指导防护材料的制造工艺、试制加工,并完成了对试样性能的初步测试. 结果：蒙特卡洛模拟结果说明,优化配置的多功能层柔性防护材料,快中子透射比率下降到约4％,中能中子下降到不足2％,热中子已接近零值,且可有效降低中子俘获γ剂量.实验验证第4层材料的热中子透射比为0.094±0.015,结果与模拟分析基本符合. 结论：材料对中能中子和热中子的防护性能优异,添加钨镍合金粒子对γ射线的防护效果要优于铝.试样力学性能检测结果证明,天然橡胶基柔性中子防护材料的机械性能普遍优于树脂基材料.利用有机聚合等反应,可将功能粒子均匀分散在防护材料中,有效改善了硼砂等中子辐射防护材料质量分散不良,中子慢化比低和吸收差,防护效果不佳的问题.