[發明專利]防中子輻射涂料

無效

• 申請號: 200910013586.4
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN101633800A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 劉英;曹莉;梁平;劉慧;李慧;徐寧尉;曾宗鵬
• 申請（專利權）人: 劉英;曹莉;梁平;劉慧;李慧;徐寧尉;曾宗鵬
• 主分類號: C09D5/32
• 分類號: C09D5/32;C09D5/03;C09D7/12
• 代理公司: 大連非凡專利事務所
• 代理人: 閃紅霞

技術領域：

本發明涉及一種涂料，尤其是一種成本低廉、制作容易、俘獲中子效果好、可有效防止中子輻射的涂料。

背景技術：

隨著核電事業的發展，需建設很多座原子核反應堆。目前的原子核反應堆內部都有相應的防護層、屏蔽層、反射層，在原子核正常工作時，可防止中子發生外泄。但是如原子核反應堆出現異常事故(如原蘇聯的切爾諾貝利核電站)，就會造成大量的中子外泄，尤其是在某些特定情況下出現殺傷性中子流時，這些外泄中子對人類及環境將帶來極大的危害。目前已有的墻體防輻射涂料主要是針對γ射線防護的，對于中子基本上沒有防護作用，迄今為止尚未見有關防中子輻射涂料的相關報道。

發明內容：

本發明是為了解決現有防輻射涂料不防護中子輻射的問題，提供一種成本低廉、制作容易、俘獲中子效果好、可有效防止中子輻射的涂料。

本發明的技術解決方案是：一種防中子輻射涂料，其特征在于由中子慢化層及中子俘獲層構成，所述中子慢化層是由重量百分比為50～60％的涂料與重量百分比為40～50％的中子慢化添加劑混合而成，所述中子俘獲層是由重量百分比為50～60％的涂料與重量百分比為40～50％的中子俘獲添加劑混合而成；所述中子慢化添加劑是由石墨粉和氧化鉛粉混合而成，石墨粉與氧化鉛粉的重量比是3∶1；所述中子俘獲添加劑的組分及重量百分比是天然B₂O₃30～50％、鋁粉或/和鋅粉5％、Fe₂O₃5％和豐度大于90％的濃縮10B₂O₃20～35％。

所述涂料及固體原料均為300目以上的粉末。

所述中子慢化層為內外兩層，所述中子俘獲層為中間層。

本發明分為中子慢化層和中子俘獲層，中子慢化層可將中子流外泄時含有的帶有很高能量的快中子加以慢化變成熱中子，然后再由俘獲中子層加以俘獲。成本低廉、制作容易，中子俘獲效果好，可達到防輻射的要求。當原子能反應堆出現異常事故時，可有效防止中子外泄，避免外泄中子對人類及環境所帶來的危害，同時本發明受中子輻射后也不會產生二次放射性污染，利于環保。

具體實施方式：

1.制備中子慢化層：將細度在300目以上的石墨粉和氧化鉛粉，石墨粉與氧化鉛粉的重量比為3∶1進行混合制成中子慢化添加劑，再將重量百分比為50～60％的涂料與重量百分比為40～50％的中子慢化添加劑混合均勻形成中子慢化層，涂料可采用現有的改性環氧樹脂、脲醛、酚醛樹脂、苯乙烯、有機硅、醇酸樹脂等通用涂料或油漆，可以是液體也可以是固體粉末狀的涂料。

中子慢化層涂刷或噴涂在需防護部位上作為快中子的慢化層。

2.制備中子俘獲層：

將如下的重量百分比的組分進行混合，配制成中子俘獲添加劑：

天然B₂O₃????????????????????????30～50％；

鋁粉或鋅粉或鋁粉與鋅粉的混合物??5％；

Fe₂O₃???????????????????????????5％；

豐度大于90％的濃縮¹⁰B₂O₃????????20～35％。

以上原料均可外購。

再將重量百分比為50～60％的涂料與重量百分比為40～50％的中子俘獲添加劑混合均勻形成中子俘獲層，涂料可采用現有的改性環氧樹脂、脲醛、酚醛樹脂、苯乙烯、有機硅、醇酸樹脂等通用涂料或油漆，可以是液體也可以是固體粉末狀的涂料。

將中子俘獲層涂刷在前述的中子慢化層上。

3.保護層

涂完上述兩種涂層后，為了防止中子俘獲層受外界破損使其長期使用，將中子慢化層之涂料再涂刷到中子俘獲層上，從而使得中子慢化層始終首先面對中子流方向，使快中子先被慢化成熱中子而被中子俘獲層所俘獲，從而達到防中子輻射的作用。

涂層厚度根據防輻射要求的中子俘獲率而定。

本發明實施例的作用原理：

石墨、鐵及鉛可以慢化快中子；所用涂料中各種有機樹脂中的氫原子也可以慢化中子；石墨及含硼材料一樣具有俘獲中子的能力，尤其是本發明實施例所含的濃縮硼-10對熱中子的俘獲效果最佳。