核反应堆屏蔽材料

核反应堆屏蔽材料(nuclearreactorshieldingmaterial)

设置在堆外围保护人员和设备免受放射线伤害的核反应堆材料。当反应堆运行时，核裂变反应将产生大量中子和γ射线，裂变产物衰变也释放出α、β粒子和γ射线。α和β粒子射程很短，很容易被空气或其他物体吸收，一般对操作人员不构成威胁；中子和γ射线有极强穿透能力，为了阻挡它们要求在反应堆四周设置保护屏蔽层。

屏蔽快中子需选用轻元素组成的材料，屏蔽γ射线则需选用重元素组成的材料，因此堆外屏蔽层往往采用兼含轻重元素的联合结构。常用的屏蔽层材料有：特制重混凝土、含硼贴层、重金属等。特制重混凝土由水泥中掺入填充料，如铁矿石、重晶石、铸铁所构成，因其中含有重元素铁和轻元素结晶水(氢)，因此对中子和γ射线有较强的吸收能力。这种屏蔽材料常被固定式动力堆和研究用堆采用。重混凝土层体积大、质量重，有时尚不满足屏蔽要求，如果向其中加入少量含硼物质，或在重混凝土内表面贴上一层B4C-铝的弥散体层，可大大提高屏蔽层吸收中子能力，但价格将明显提高。重金属铅、钨、钼对γ射线是很好的防护材料，但价格贵，使用大受限制。