環(huán)氧樹脂基輻射防護(hù)材料的制備及性能研究.pdf

1、隨著科技事業(yè)的迅猛發(fā)展和環(huán)境能源問題的日益突出,核科學(xué)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、工業(yè)、環(huán)境、能源等各個(gè)領(lǐng)域,帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,同時(shí)也增加了人們接觸各種輻射的機(jī)會(huì)。航天工程特別是載人航天工程的蓬勃發(fā)展,使得宇宙環(huán)境中空間飛行器的輻射防護(hù)也已成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的問題。射線對(duì)人體的損傷和對(duì)設(shè)備、環(huán)境的破壞逐步被人們認(rèn)識(shí),如何最大限度地降低射線的各種危害是一項(xiàng)十分重要和迫切的工作。傳統(tǒng)的輻射防護(hù)材料已經(jīng)無法滿足目前的需要,新型輻射防護(hù)

2、材料的研制開發(fā)顯得尤為重要,具有重要的民用和軍事價(jià)值。
　　 基于以上研究和需求背景,本文主要以性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛的環(huán)氧樹脂材料為基體,通過氧化鉛、丙烯酸鉛、氧化鉺、氧化鎢等功能性粒子的摻入來研究探索新型的輻射防護(hù)材料。主要取得了如下研究成果:
　　 (1)制備了PbO/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料,用γ能譜法測(cè)定材料,重點(diǎn)對(duì)材料的屏蔽性能進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明,PbO/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料具有優(yōu)異的γ身寸線輻射屏蔽性能。討論了P

3、bO含量對(duì)其輻射防護(hù)性能的影響情況,證實(shí)可以通過調(diào)節(jié)PbO含量來改善材料的輻射防護(hù)性能。
　　 (2)采用EGSnrc軟件對(duì)PbO/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的輻射屏蔽性能進(jìn)行了模擬,討論了鉛含量、射線能量等因素對(duì)材料輻射屏蔽性能的影響。發(fā)現(xiàn),能量的沉積(水區(qū)域)主要取決于入射粒子的能量,對(duì)于一些低能的防護(hù)(1MeV),我們沒有必要刻意的追求材料中最大的鉛含量,而是應(yīng)該綜合考慮鉛含量和材料其他性能的矛盾,以達(dá)到最佳的防護(hù)效果。這為輻射防

4、護(hù)材料的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。
　　 (3)采用γ射線輻照法成功制備了丙烯酸鉛/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明,所制備樣品具有優(yōu)異的輻射防護(hù)性能,是一種屏蔽性能突出的輕質(zhì)輻射防護(hù)材料。研究了丙烯酸鉛/環(huán)氧樹脂材料對(duì)γ射線的輻射屏蔽性能,并討論了射線能量、固化方式等多個(gè)因素對(duì)材料各方面性能的影響。
　　 (4)以Er2O3和WO3為輻射防護(hù)功能性粒子、以環(huán)氧樹脂為基體,制備了Er2O3/WO3