10%含硼聚乙烯板 中子屏蔽防辐射板,聚乙烯是一种含有大量氢原子的碳氢化合物,含氢量可达 7. 92 × 10 22 原子/cm 3[1] ,是一种很好的快中子慢化剂。但由于中子在物质中与氢核不断发生弹性碰撞而损失能量,终慢化为热中子,而热中子在物质中还要经过一定的扩散距离才能被物质所吸收。该含硼聚乙烯板对 252 Cf 源中子的屏蔽效率明显对 241 Am- Be 源中子的屏蔽效率。原因是,252 Cf 源中子的平均能量为 2. 158 MeV [2],而241 Am - Be 源中子的平均能量为4. 4 MeV [3] ,显然 252 Cf 源中子的能量比 241 Am -Be 源中子的能量低得多,在测试过程中该 9. 6 cm 厚的含硼聚乙烯板可以屏蔽 91. 5%的 252 Cf 源中子,而厚度为 16 cm 时可屏蔽96. 7% 的 252 Cf 源中子,当厚度为 22. 4 cm 时,对252 Cf中子源的中子屏蔽效率可达 98. 2%。再增加厚度则屏蔽效果并没有明显增加,从防护优化考虑,16 cm厚该含硼聚乙烯板屏蔽 252 Cf 源中子是足够安全的。
所以,含硼聚乙烯板在同等厚度下屏蔽 252 Cf 源中子的效率更高。含硼聚乙烯板厚度大于 20 cm 以上时,屏蔽两种中子源中子的屏蔽效率逐渐趋于一致,这是因为中子辐射在物质中的减弱遵从指数衰减规律所致。研究结果表明,该含硼聚乙烯板在厚度为 3. 2 ~22. 4 cm 之间,对 241 Am - Be 中子源的屏蔽效率在 47. 7% ~97. 7%范围内,对 252 Cf 中子源的屏蔽效率在 60% ~ 98. 2% 范围内。通常选择 10 ~20 cm 厚度的 10%含硼聚乙烯板屏蔽快中子可以达到令人满意的防护效果。