[发明专利]包含水凝胶的柔性放射线屏蔽材料及其制造方法

说明书

本发明的包含水凝胶的柔性放射线屏蔽材料包含水凝胶基体，所述水凝胶基体是包含离子交联以及共价交联的互穿聚合物结构的含水高分子。所述柔性放射线屏蔽材料即使增加厚度，也具有柔性特征，伸缩性优秀，防止或最大限度地降低因振动或冲击而发生的放射性物质屏蔽材料的龟裂，从而可以提供稳定的放射线屏蔽效果。

技术领域

本发明涉及一种包含水凝胶的柔性放射线屏蔽材料及其制造方法。

背景技术

放射线有不同种类，根据其种类，对物质的透射程度不同，因而可进行屏蔽的物质和方法有所不同。

通常，放射线是指电离放射线，电离放射线是指当通过物质时引起离子化的α、β、质子、中子、γ射线、X射线等放射线。具体而言，电离放射线分为具有直接电离能力的α射线、β射线、质子等直接电离放射线和虽然没有直接电离物质的能力但是通过与物质的相互作用来间接电离物质的放射线即X射线、γ射线、中子等间接电离放射线。

α射线由于被厚度仅为纸张程度的物质吸收阻隔并且在空气中瞬间停止，无需特别吸收，虽然β射线大于α射线，但是通常利用薄薄的铝箔、塑料板就能够屏蔽掉。相反，γ射线是由核的衰变、嬗变产生并且能量更高于X射线的电磁波，具有穿透力极强的特征。这种γ射线可以通过混凝土或者诸如铁、铅的高密度金属物质屏蔽，但是当使用金属物质时由于其高密度而存在屏蔽材料的重量变大的问题。中子在核的衰变、分裂时产生并且不带电荷，但是快中子由于具有1MeV以上的大能量，需要一种屏蔽材料，该屏蔽材料一同使用大量含有质量与中子近似的氢的物质(例如，H₂O)，以使快中子减速，并且混合有放射线屏蔽物质，以吸收由快中子减速而成的低能量的热中子(～0.025MeV)。

当前，使用最广泛的放射线屏蔽材料有包含铅、硼、铁、氢、重质混凝土等的物质，但是当屏蔽对象为γ射线时通常使用诸如铅、铁、钨化合物或混合物的高原子序数金属，当吸收经减速的中子时，主要使用水和硼。

关于从核电站等发生的多种放射性废弃物和乏燃料的运输以及储藏，柔性放射线屏蔽材料的开发极为重要，该柔性放射线屏蔽材料在外部振动或长时间的地壳变动中安全地保护放射性物质和用于对其屏蔽的多重结构体，并且其自身就具有优秀的屏蔽性能。尤其是随着开始运营中低级放射性废弃物处理场，预计今后与放射性废弃物的运输/储藏有关的柔性屏蔽材料的需求骤增，但是当前国内外掌握的相关技术薄弱。

迄今为止，国内外开发的柔性放射线屏蔽材料在厚度薄时具有可弯曲的能力，但是一旦为了提高放射线屏蔽能力而增加屏蔽层的厚度，则随着重量以及体积的增加，存在物质可弯曲的特征消失的重大缺点。但是，尚未开发出即使增加厚度也具有柔性特征且伸缩性优秀的放射线屏蔽性物质。

在先技术文献

韩国授权专利公报第10-1460691号，2014年11月12日公告

韩国授权专利公报第10-1196365号，2012年10月25日公告

发明内容

所要解决的技术问题

本发明的目的是提供包含水凝胶的柔性放射线屏蔽材料及其制造方法，以及包含该柔性放射线屏蔽材料的物品。

解决技术问题的方案

本申请享有以于2015年11月17日申请的韩国专利申请第10-2015-0161380号为基础的优先权的利益，并且，为了本申请而记载于该专利申请的内容作为本申请的一部分。

为了实现上述目的，本发明的一实施例涉及的柔性放射线屏蔽材料包含水凝胶基体，所述水凝胶基体是包含离子交联以及共价交联的互穿聚合物结构的含水高分子。