[發(fā)明專利]γ射線屏蔽材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710107654.8
• 申請(qǐng)日: 2017-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106816195B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛向欣;董夢(mèng)格;卜二軍;楊合;劉山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): G21F1/08
• 分類號(hào): G21F1/08;C22C18/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發(fā)明公開(kāi)一種γ射線屏蔽材料，屬于輻射防護(hù)材料技術(shù)領(lǐng)域。該γ射線屏蔽材料由以下質(zhì)量百分比的原料組成：鍍鋅渣90％?95％、金屬添加劑5％?8％以及余量的非金屬添加劑。本發(fā)明還公開(kāi)γ射線屏蔽材料的制備方法，包括以下步驟：S1、按照各組分的用量稱取各組分，然后將鍍鋅渣、金屬添加劑與非金屬添加劑混合，攪拌混勻，得到混合物Ⅰ；S2、將混合物Ⅰ加熱熔融，之后在常溫條件下冷卻成型，得到γ射線屏蔽材料。本發(fā)明為低成本、高效的應(yīng)用鍍鋅渣提供了一種全新的思路，應(yīng)用前景可觀，同時(shí)為γ射線防護(hù)材料的生產(chǎn)提供了十分廉價(jià)的原料，具有對(duì)γ射線的屏蔽效果良好，成本低、生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輻射防護(hù)材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及γ射線屏蔽材料及其制備方法。

背景技術(shù)

20世紀(jì)，我國(guó)核工業(yè)有了很大的進(jìn)步，同時(shí)放射性同位素與射線裝置在各行各業(yè)被廣泛應(yīng)用。隨著加速器、反應(yīng)堆的使用，人們接觸到放射性的種類逐漸增加，除常接觸的X、γ射線外，還有中子、質(zhì)子及電子等帶電粒子，接觸電離輻射的機(jī)會(huì)也逐漸增大。

在日常生活中，人們接觸較多的是諸如微波、紫外線等電磁輻射、計(jì)算機(jī)輻射以及其他電磁輻射等，這些電磁輻射對(duì)人體都有不同程度的危害，但是，總體來(lái)說(shuō)，電磁輻射的程度還是較輕的，高能核輻射比電磁輻射的嚴(yán)重程度要大得多，尤其是γ射線對(duì)人體的傷害和對(duì)環(huán)境的破壞，因此，尋找一種安全可靠的防護(hù)材料對(duì)于從事放射性工作人員的安全至關(guān)重要，γ射線的屏蔽材料的研究便成為一項(xiàng)十分重要的課題。

在現(xiàn)有的屏蔽材料中，主要采用鉛板及鉛制品作為屏蔽材料，但是目前制品存在以下缺點(diǎn)：第一，不環(huán)保，對(duì)人體有害，對(duì)環(huán)境有污染：因鉛及鉛制品極易在空氣中氧化，生成Pb₂O₃或PbO₄，同時(shí)可以游離于空氣中，增大空氣中鉛含量，導(dǎo)致接觸中毒或呼吸中毒，產(chǎn)生一系列中毒癥狀，對(duì)周圍環(huán)境也有較大污染；第二，成本高：由于鉛是重金屬，因此使用鉛板防輻射成本較高；第三，防護(hù)效果不理想：鉛板密度較高，雖對(duì)射線有較強(qiáng)的防護(hù)能力，但易產(chǎn)生二次射線和散射線，二次射線以及散射線又會(huì)對(duì)人員造成嚴(yán)重危害；第四，施工難度大：因鉛板質(zhì)地較軟，在使用鉛板以及鉛制品防射線時(shí)，均需使用其它支撐材料，這樣增加了施工難度，進(jìn)而增大了施工成本。

另外，鐵也是常見(jiàn)的γ射線屏蔽材料，原子序數(shù)中等，但其屏蔽效果不如鉛，且價(jià)格較高。

鍍鋅渣中鋅含量高，密度較大，可具備作為γ射線屏蔽材料的條件。但是，目前國(guó)內(nèi)外還未有鍍鋅渣應(yīng)用于γ射線屏蔽材料研究的報(bào)道出現(xiàn)。

綜上所述，亟需提供一種利用鍍鋅渣制備，對(duì)γ射線屏蔽效果好，成本低，環(huán)保、無(wú)毒，可回收利用，制備簡(jiǎn)單的γ射線屏蔽材料及該γ射線屏蔽材料的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種γ射線屏蔽材料，充分利用價(jià)格低廉的鍍鋅渣作為原材料，具有對(duì)γ射線屏蔽效果好，成本低，環(huán)保、無(wú)毒，可回收利用等特點(diǎn)。

本發(fā)明還提供一種制備工藝簡(jiǎn)單的γ射線屏蔽材料的制備方法，通過(guò)該制備方法制備出對(duì)γ射線屏蔽效果好，成本低、環(huán)保、無(wú)毒，可回收利用的γ射線屏蔽材料。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

一種γ射線屏蔽材料，該γ射線屏蔽材料由以下質(zhì)量百分比的原料組成：鍍鋅渣90％-95％、金屬添加劑5％-8％以及余量的非金屬添加劑。

作為一種γ射線屏蔽材料的優(yōu)選方案，所述金屬添加劑為鋁、鎳、鎢、鉍、銅、鈦、鐵中的一種或多種。

作為一種γ射線屏蔽材料的優(yōu)選方案，所述非金屬添加劑為硅、硼、碳中的一種或多種。