一种用于中子科学研究的防辐射块及其制备方法

摘要

本发明涉及防辐射材料领域，尤其涉及一种用于中子科学研究的防辐射块，它包括按照沙粒规格依次设置的混凝土块，所述的混凝土块的数量不少于3块，且厚度随沙粒的规格的增大而增加，相邻混凝土块之间设置有将它们胶合的塑胶层，且胶合后的组合块的外侧设置有钢板；本发明的目的是提供一种用于中子科学研究的防辐射块及其制备方法，采用多层不同沙粒规格的混凝土块通过塑胶进行胶合成组合块，并在其外部设置钢板，能够根据多种辐射源的穿透能力进行有针对性的防护，进而能够起到节约混凝土成本的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及防辐射材料领域，尤其涉及一种用于中子科学研究的防辐射块及其制备方法。

背景技术

中子科学是一种高技术含量的学科，体现着一个国家的科技水平，中子科学研究包含很多内容，比如中子的碰撞、聚变等，中子科学的研究大多都会伴随着和辐射，因此必须营造防辐射空间来确保研究人员的安全，现有的防辐射空间大多都是用防辐射块进行搭建，防辐射块大多都是由混凝土块及外层包裹的金属板(钢板、铜板等)组成，现有的防辐射用混凝土块大多都是采用同一规格颗粒大小的沙粒组成，如采用细沙，会造成混凝土块的成本增加，如采用粗砂，需要较厚的混凝土块才能够起到良好的防辐射效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于中子科学研究的防辐射块及其制备方法，采用多层不同沙粒规格的混凝土块通过塑胶进行胶合成组合块，并在其外部设置钢板，能够根据多种辐射源的穿透能力进行有针对性的防护，进而能够起到节约混凝土成本的效果。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于中子科学研究的防辐射块，它包括按照沙粒规格依次设置的混凝土块(2)，所述的混凝土块(2)的数量不少于3块，且厚度随沙粒的规格的增大而增加，相邻混凝土块(2)之间设置有将它们胶合的塑胶层(2)，且胶合后的组合块的外侧设置有钢板(1)。

优选的，沙粒规格最小的混凝土块(2)的外侧设置有墙体填缝胶层(4)，所述的墙体填缝胶层(4)的外侧为钢板层(1)。

优选的，所述的塑胶层(3)的耐热温度不大于80℃，且塑胶层(3)内充斥有锌粉。

优选的，所述的混凝土块(2)内还填充有铜粒。

本发明的另一个技术方案：一种用于中子科学研究的防辐射块的制备方法，它包括如下步骤：

①、混凝土浆配置，先通过不同规格的沙粒、水泥制备好不同规格的混凝土浆备用；

②、组合块制备，将沙粒最小的混泥土浆注入到外部能够加热的模具内，然后将其上部抹平，之后放上一层塑胶层，然后再将下一个沙粒规格的混泥土浆注入到塑胶层上，并将其上部抹平，之后放上一层塑胶层，按照上述方法注入后续的混凝土浆和塑胶层，最上层的混凝土浆上部无需放置塑胶层，之后通过模具外部的加热装置对模具加热，使模具内的温度达到80-120℃，加热8-15min后使其自然冷却，之后拆下模具，将组合块取出；

③、组装，将步骤②得到的组合块放入到对应大小的钢板套中得到防辐射块。

优选的，在步骤①进行混凝土浆的制备过程中加入了与选用的沙粒同等规格的铜粒。

优选的，步骤②所用的塑胶层是由塑胶在熔融状态下加入锌粉经过搅拌抹平冷却成型得到的。

优选的，将步骤②得到的组合块取出倒放入填缝模具中，然后再在组合块的上部注入液体墙体填缝胶，等墙体填缝胶自然凝固成墙体填缝胶层时将其取出进行步骤③的操作。

本发明的有益效果为：

1、采用多层不同沙粒规格的混凝土块通过塑胶进行胶合成组合块，并在其外部设置钢板，能够根据多种辐射源的穿透能力进行有针对性的防护，进而能够起到节约混凝土成本的效果。

2、墙体填缝胶层设置在沙粒最小的混泥土块外侧，在使用时，此块混凝土块也在外层，通过墙体填缝胶层可以防止辐射物质完全穿透混凝土块，还能通过加热的方式对用久了的混凝土块进行补缝，进一步提高防辐射的效果。

3、塑胶层内的锌粉的充斥，可以使塑胶层同样具备防辐射的效果，进而可以减少混凝土层的厚度。

4、混凝土块内的铜粒的设计，可以增加混凝土块的防辐射效果，进而可以减少混凝土块的厚度。

5、防辐射混凝土块的制备方法时间巧妙，能够通过热熔塑胶层的方式使多层混凝土块良好的结合到一起，同时还能对混凝土成型时产生的缝隙进行填补，确保了制作出来的混凝土块具备良好的使用效果。

6、墙体填缝胶层的形成巧妙，能够完美的适应组合块的大小，同时还能使填缝胶渗透到混凝土块内，对混凝土块成型时产生的缝隙进行修补。

附图说明

图1为一种用于中子科学研究的防辐射块的结构示意图。

图中所示文字标注表示为：1、钢板；2、混凝土块；3、塑胶层；4、墙体填缝胶层。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

实施例1

一种用于中子科学研究的防辐射块的制备方法，它包括如下步骤：

①、混凝土浆配置，先通过不同规格的沙粒、铜粒、水泥制备好不同规格的混凝土浆备用；

②、组合块制备，将沙粒最小的混泥土浆注入到外部能够加热的模具内，然后将其上部抹平，之后放上一层塑胶层，然后再将下一个沙粒规格的混泥土浆注入到塑胶层上，并将其上部抹平，之后放上一层塑胶层，按照上述方法注入后续的混凝土浆和塑胶层，最上层的混凝土浆上部无需放置塑胶层，之后通过模具外部的加热装置对模具加热，使模具内的温度达到80℃，加热15min后使其自然冷却，之后拆下模具，将组合块取出；

③、墙体填缝胶层的成型，将步骤②得到的组合块取出倒放入填缝模具中，然后再在组合块的上部注入液体墙体填缝胶，等墙体填缝胶自然凝固成墙体填缝胶层时将其取出；

④、组装，将步骤③得到的组合块放入到对应大小的钢板套中得到防辐射块。

其中步骤②所用的塑胶层是由塑胶在熔融状态下加入锌粉经过搅拌抹平冷却成型得到的。

实施例2

一种用于中子科学研究的防辐射块的制备方法，它包括如下步骤：

①、混凝土浆配置，先通过不同规格的沙粒、铜粒、水泥制备好不同规格的混凝土浆备用；

②、组合块制备，将沙粒最小的混泥土浆注入到外部能够加热的模具内，然后将其上部抹平，之后放上一层塑胶层，然后再将下一个沙粒规格的混泥土浆注入到塑胶层上，并将其上部抹平，之后放上一层塑胶层，按照上述方法注入后续的混凝土浆和塑胶层，最上层的混凝土浆上部无需放置塑胶层，之后通过模具外部的加热装置对模具加热，使模具内的温度达到120℃，加热8min后使其自然冷却，之后拆下模具，将组合块取出；

③、墙体填缝胶层的成型，将步骤②得到的组合块取出倒放入填缝模具中，然后再在组合块的上部注入液体墙体填缝胶，等墙体填缝胶自然凝固成墙体填缝胶层时将其取出；

④、组装，将步骤③得到的组合块放入到对应大小的钢板套中得到防辐射块。

其中步骤②所用的塑胶层是由塑胶在熔融状态下加入锌粉经过搅拌抹平冷却成型得到的。

实施例3

一种用于中子科学研究的防辐射块的制备方法，它包括如下步骤：

①、混凝土浆配置，先通过不同规格的沙粒、铜粒、水泥制备好不同规格的混凝土浆备用；

②、组合块制备，将沙粒最小的混泥土浆注入到外部能够加热的模具内，然后将其上部抹平，之后放上一层塑胶层，然后再将下一个沙粒规格的混泥土浆注入到塑胶层上，并将其上部抹平，之后放上一层塑胶层，按照上述方法注入后续的混凝土浆和塑胶层，最上层的混凝土浆上部无需放置塑胶层，之后通过模具外部的加热装置对模具加热，使模具内的温度达到100℃，加热11min后使其自然冷却，之后拆下模具，将组合块取出；

③、墙体填缝胶层的成型，将步骤②得到的组合块取出倒放入填缝模具中，然后再在组合块的上部注入液体墙体填缝胶，等墙体填缝胶自然凝固成墙体填缝胶层时将其取出；

④、组装，将步骤③得到的组合块放入到对应大小的钢板套中得到防辐射块。

其中步骤②所用的塑胶层是由塑胶在熔融状态下加入锌粉经过搅拌抹平冷却成型得到的。

将实施例1、实施例2和实施例3制得的防辐射块和现有的混泥土防辐射块运用的中子碰撞试验的防辐射中，然后对防辐射块外侧的辐射进行检查，上述防辐射块对各种防辐射物质防护均具有良好的效果，随着使用时间的增加，上述防辐射块的效果均有减弱，但是相对来说实施例1、2和3制备的防辐射块效果减弱的慢，之后再对对经过一定时间使用出现防辐射效果不达标的防辐射块进行再次加热后在进行使用，发现本发明3个实施例制备的防辐射块防辐射效果明显提高，能够达到防辐射的标准，而现有的混凝土防辐射块没有变化，因此相对与现有的防辐射混凝土块来说，本发明的防辐射块节约成本的同时还具备较长的使用寿命和二次利用的空间。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。