技术领域
本发明属于核材料研究及制造技术领域,具体涉及一种铀基中子伽马复合屏蔽材料。
背景技术
屏蔽层对于辐射安全和有效利用放射源有着重要的意义。
对于中子射线的屏蔽,屏蔽材料一般采用氢元素材料制成。以使中子能够快速的减速,达到中子贯穿屏蔽层时实现慢化的目的,一般能够达到中子慢化效果较好的材料有水、石蜡等物质。其中金属钆是一种稀土金属,常用作原子反应堆中吸收中子的材料,利用其同位素中子吸收截面大的特性,作为轻水堆和快中子增殖堆的控制棒和中子吸收剂,而目前没有发现单独采用金属钆作为中子源屏蔽材料的应用例。
对于伽马射线的屏蔽,一般成熟的技术是采用重金属材料制备,例如铅、钨、贫铀等重金属材料,其中贫铀材料由于其优异的射线屏蔽能力和良好的力学性能,目前在伽马刀医疗设备、工业探伤机的方面应用效果良好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铀基中子伽马复合屏蔽材料,结合贫铀与金属钆的射线屏蔽特性,形成一种屏蔽伽马射线的同时增强中子慢化效果的材料。
为达到上述目的,本发明所采取的技术方案为:
一种铀基中子伽马复合屏蔽材料,金属铀基体中添加金属钆,金属钆添加范围为0.1~2wt%。
本材料采用真空熔炼的方法制备。
本材料为金属钆均匀弥散在铀基体中,形成弥散型复合材料。
金属铀为贫铀金属,其U
真空熔炼方法包含电弧熔炼、感应熔炼、电子束熔炼。
将10kg贫铀金属与500g金属钆在真空感应炉内进行熔炼,完全熔化后进行搅拌,然后浇铸在模具内冷却,完全冷却后出炉;出炉将铸锭解剖后,利用光学显微镜观察材料组织,金属钆以第二相的方式均匀弥散在贫铀基体内。
本发明所取得的有益效果为:
一种铀基中子伽马复合屏蔽材料,结合贫铀与金属钆的射线屏蔽特性,形成一种屏蔽伽马射线的同时增强中子慢化效果的材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
本材料为金属铀基体中添加一定比例的金属钆,按照获得不同中子屏蔽效果,金属钆添加范围为(0.1~2)wt%。
本材料采用真空熔炼的方法制备。
本材料为金属钆均匀弥散在铀基体中,形成弥散型复合材料。
本材料可以利用金属冷加工、热加工等方法制备所需要的屏蔽材料部件、零件。
所述的金属铀为贫铀金属,其U
真空熔炼方法为一般金属熔炼方法,包含且不限于电弧熔炼、感应熔炼、电子束熔炼等。
将10kg贫铀金属与500g金属钆在真空感应炉内进行熔炼,完全熔化后利用熔炼设备的搅拌装置进行搅拌,然后浇铸在模具内冷却,完全冷却后出炉。
出炉将铸锭解剖后,利用光学显微镜观察材料组织,金属钆以第二相的方式均匀弥散在贫铀基体内。
上面对本发明的实施例作了详细说明,上述实施方式仅为本发明的典型实施例,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
机译: 测井工具在其上具有与中子源隔开并与中子源隔开的伽马射线探测器,并且在伽马射线探测器和中子源之间具有屏蔽材料
机译: 用于倒装中性核燃料储存容器中子和伽马射线屏蔽材料的装置
机译: 一种从中子轰击铝铀合金中分离铀的方法。