[实用新型]一种强中子屏蔽容器

说明书

本实用新型公开了一种强中子屏蔽容器，包括底座、容器主体和顶盖，所述容器主体设置于底座上，顶盖设置于容器主体上；所述底座、容器主体和顶盖由内至外均包括内层、吸收层、保护层和外层，所述吸收层具有轻元素材料，保护层具有硼元素材料。采用本实用新型的一种强中子屏蔽容器，能减少设备的质量和体积，提高放射源容器、手套箱、源库等产品的防护安全和利用率。

技术领域

本实用新型涉及一种强中子辐射源防护结构、屏蔽容器及手套箱，属于强中子辐射源防护装置技术领域。

背景技术

随着中子核技术的迅速发展，中子放射源在工业、农业、科研和医学等方面得到了广泛应用。因中子放射源的物理半衰期较长，中子射线和γ射线的能量较高，所以在其生产、运输、利用和退役等阶段都必须考虑中子放射源的慢化和屏蔽防护问题，一旦在运输和利用过程中处理不好，将会对社会安全造成巨大的危害。

中子辐射防护的原理是将能量在0eV～1keV的慢中子吸收，将能量在1keV以上的中能中子、快中子以及高能中子减速。所以，在选用防护材料时，须包括轻元素吸收层和重元素保护层；轻元素吸收层的作用是吸收慢中子，但在吸收、减速中子时会产生二次γ射线；重元素保护层的作用则是屏蔽入射的γ射线，减速快中子，同时，可屏蔽轻元素吸收层在吸收、减速中子时所产生的二次γ射线。

传统的中子防护装置，重元素保护层一般选用碳钢、铅板等重核素进行非弹性散射，把中子能量慢化到1MeV以下；轻元素吸收层一般选用水、石蜡、聚乙烯、混凝土等低密度富氢核素进行弹性散射，使其进一步慢化和吸收。对于一些强中子辐射源，因放射出的中子能量较高，采用这种防护方式，必须采用很厚的屏蔽层才能起到防护效果，所造成的结果就是设备体积大、质量大、造价高，且非常不便于中子源的操作、储存和运输。

储存类防护装置主要包括放射源容器、源库等，大体结构类似，主要由底座、桶身、提手及顶盖等组成。

操作类防护装置的主要产品为手套箱，手套箱由箱体、手套接盘、窥视窗、照明灯、密封门、检修门、进排气风口及工艺接口等组成。手套箱分为薄壁和厚壁两种，厚壁手套箱多用在具有放射性的场所。

传统厚壁手套箱一般是在薄壁手套箱的外侧铺设铅板、含硼聚乙烯、聚碳酸酯、厚碳钢板等屏蔽材料（尺寸一般较厚），使其达到辐射防护的能力。采用这种方式的厚壁手套箱，体积大、质量大、造价高，且为一体式，不利于后期整改，灵活性小，利用率不高。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种强中子辐射源防护结构、屏蔽容器及手套箱，本实用新型能减少设备的质量和体积，提高放射源容器、手套箱、源库等产品的防护安全和利用率。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种强中子辐射源防护结构，由内至外包括内层、吸收层、保护层和外层；所述吸收层具有轻元素材料，保护层具有硼元素材料。

在本实用新型中，内层和外层作为框架其固定作用，通过设置具有轻元素材料的吸收层，轻元素材料是指含氢元素的材料，能阻滞中速中子，减速比较慢的中子；在设置具有硼元素材料的保护层，硼元素可以作为具有大吸收截面的元素能较好吸收中子且不释放γ粒子。本使用通过设置具有轻元素材料的吸收层，和具有硼元素材料保护层，具有非常好的强中子放辐射性能，且由于吸收效果好，厚度只需要现有技术的60%左右，重量只有现有技术的50%，能够大幅减少设备的质量和体积。

进一步的，所述吸收层的材质为聚乙烯、石蜡或聚丙烯。

在上述方案中，聚乙烯、石蜡或聚丙烯作为有机高分子材料，分子中具有较多的氢元素，能够对强中子进行很好的减速作用。

进一步的，所述保护层的材料为铝基碳化硼。

在上述方案中，铝基碳化硼具有质量轻、耐磨且热中子吸收截面高、吸收中子的能量范围宽等优点。