核輻射水泥以及混凝土

1、一、防輻射水泥防輻射水泥是一種對X射線、射線、快中子和熱中子能起較好屏蔽作用的水泥。這類水泥的主要品種有鋇水泥、鍶水泥、含硼水泥等。鋇水泥以重晶石粘土為主要原料，經(jīng)煅燒獲得以硅酸二鋇為主要礦物組成的熟料，再摻加適量石膏磨制而成。其比重達 4.75.2,可與重集料(如重晶石、鋼段等 )配制成防輻射混凝土 。鋇水泥的熱穩(wěn)定性較差，只適宜于制作不受熱的輻射防護墻。鍶水泥是以碳酸鍶全部或局部代替硅酸鹽水泥原料中的石灰石，經(jīng)煅燒獲得以硅酸三鍶為主要礦物組成的熟料， 參加適量石膏磨制而成。 其性能與鋇水泥相近，但防射線性能稍遜于鋇水泥。在高鋁水泥熟料中參加適量硼鎂石和石膏，共同混凝土，適用于防護快中子和熱

2、中子的屏蔽工程。專利種防輻射水泥、硫酸的生產(chǎn)方法申請?zhí)?專利號： 202210031985 介紹了一種防輻射水泥、硫酸的生產(chǎn)方法，本制造供給了一種承受五級旋風(fēng)預(yù)熱技 術(shù)和“二轉(zhuǎn)二吸”酸洗制酸技術(shù)，以脫硫石膏、硬石膏、重晶石為主要原料經(jīng)過預(yù) 熱、分解、煅燒，得到二氧化硫氣體濃度為7.011.0的窯氣和鋇水泥熟料。承受 92.5%和98.0%工業(yè)硫酸；2.04.5% 輻射性能的鋇水泥。本制造的優(yōu)點有：原料配比獨特，便于生產(chǎn)硫酸；充分利用了 脫硫石膏、粉煤灰、石煤等廢物資源，且不產(chǎn)生二次污染；充分發(fā)揮了重晶石資源 的利用價值；承受五級旋風(fēng)預(yù)熱工藝，能耗低，效益高。二、防輻射混凝土防輻射混凝土又稱為防

3、射線混凝土、原子能防護混凝土、屏蔽混凝土，核反響 、 、 、X等射線和中子輻射。核技術(shù)自誕生以來使得到快速的進展，目前已在如核電、軍事、教育，科研、醫(yī)療等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，然而其安全性始終是困擾其進一步進展的關(guān)鍵。眾所周知，原子核反響產(chǎn)生的大量如 、 、 、X射線和中子射線能夠誘發(fā)癌癥，白血病和多發(fā)性骨髓癌、大胸惡性腫瘤，甲狀腺技能紊亂、不育癥、流產(chǎn)和生育缺陷等多種人類絕癥以及誘發(fā)植物的基因變異，危害農(nóng)作物的生長，而且其埋伏期長，短時間內(nèi)無法得知。因此，為防止射線對人體的損害，在建筑有輻射源的建筑時，必需設(shè)置防護體。5O年里，尚未消滅一例核事故是由于屏蔽工程所引起的，但是核事故一旦發(fā)生

4、，將會造成災(zāi)難性的破壞。1986年4 1992年發(fā)表科學(xué)輻射混凝土及其核肥料固化材料，具有重大戰(zhàn)略意義和深遠的社會意義。1954年建成世4004106m3。我國在今后十年中每年也將產(chǎn)生核廢物7105m3,而由于目前所使用的按廢料水泥固化材料的抗?jié)B出，進而提高材料的防輻射力量，因而取得的成果甚微。防輻射混凝土爭辯現(xiàn)狀防輻射混凝土主要防止 、 、 、X 設(shè)計防輻射混凝土?xí)r主要考慮對 射線和中子射線的屏蔽， 射線可完全被吸取 射線防護難度更大。：原材料對；礦物摻和料對防輻射混凝土性能影響；防輻射混凝土協(xié)作比設(shè)計；防輻射混凝土長期性能爭辯。1、膠凝材料水泥配制防輻射混凝土所用膠凝材料有一般硅酸鹽水泥、

5、高鋁水泥、鋇水泥、含硼水泥、鍶水泥等。高鋁水泥具有早期強度高、高強、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等特點， 鋇水泥相對密度較一般水泥高可與重質(zhì)集料配制成均勻密實屏蔽，但其熱穩(wěn)定性差，只適合于制作不受熱輻射的防護墻。硼水泥早期強度增加率大， 硼元素吸取熱中子與大量削減俘獲輻射和屏蔽層發(fā)熱，結(jié)合水中氫元素有慢化快中子作用，適用于快中子和熱中子防護屏蔽工程，鍶水泥屏蔽性能較鋇水泥差。水泥品種對防輻射混凝土屏蔽射線和中子射線的效果有肯定影響，Masaharu Kinno 等人爭辯說明摻加白水泥、石灰?guī)r、石英巖、硬硼酸鈣、高鋁水泥等低輻射原材料配制混凝土對中子射線有良好屏蔽效果。但目前配制防輻射混凝土還是使用一般硅

6、酸鹽水泥和高鋁水泥。2、骨料3H14C 、55Fe 和60Co中重金屬含量親熱相關(guān)，使用蛇紋石、磁赤鐵礦石、褐鐵礦石、氧化鐵粉、鋼丸、鋼鍛、重晶石、石膏粉、硼鎂鐵礦石、鉻礦粉、方鉛礦等含有重金屬元素骨料來提高混凝土屏蔽 射線和中子射線力量是有效的方法。Creutz E等人使用磁鐵礦骨料制備重骨料混凝土，其混凝土強度、混凝土分散時間、收縮性能都滿足要求。王萍等人爭辯說明結(jié)晶水調(diào)整劑可明顯增加水泥水化產(chǎn)物結(jié)合水量，混凝土中總結(jié)晶水量的提高有利于提高對中子射線屏蔽和提高混凝土強度，磁鐵礦與褐鐵礦砂、 產(chǎn)生熱量集中，重金屬混凝土在循環(huán)熱效應(yīng)工作條件下具有良好的熱學(xué)性能，此爭辯結(jié)果與Harold等人得出

7、的高水膠比高溫對含鐵骨料重混凝土力學(xué)性能影響比一般KanYuCheng等人爭辯結(jié)果說明重混凝土具有比一般混凝土更高的彈性模量，隨著含鐵骨料含量的增加，低摻量時重金屬混凝土40%時混凝土有最大抗壓強度和斷裂力學(xué)性能，重金屬混凝土裂縫形態(tài)和斷裂力學(xué)性能與一般混凝土沒有區(qū)分。MakariousAS等人對鈦鐵礦骨料混凝土抗輻射性能進展系統(tǒng)爭辯 50cm鈦鐵礦混凝土里 射線強度削減率比一般混凝土更大，保護層厚度50cm 一般混凝土具有比鈦鐵礦混凝土更大的輻射衰減程度，不同密度鈦鐵礦骨料混凝土對中子射線輻射衰減有影響，高密度重骨料對中子射線輻射衰減更為有效，高密度重骨料可反射出更多輻射熱量大大削減了硬 射

8、線、二次俘獲 射線產(chǎn)生，重骨料混凝土中間氣泡的消滅增加了中子射線的透過率，導(dǎo)致了一個透過熱中子流峰值消滅，重骨料混凝土中氣泡數(shù)量增加，混凝土對熱中子射線透過率增加。MakariousAS等人爭辯了顯示褐鐵礦重骨料混凝土，特別是用密度為4.6g/cm3褐鐵礦制備的重混凝土具有 、X線輻射衰減效應(yīng)。MortazavSMJ等人爭辯說明摻加方鉛礦PbS重骨料的混凝土具有比其他重骨料混凝土更好的對 射線屏蔽效果。Ermichev S G等人爭辯說明使用核廢料貧UO2作為重骨料制備防輻射混凝土可行。ElSayed Abdo A等人對 射射線和快中子射線強度隨重混凝土厚度的增加而削減，重晶石混凝土明顯削減

9、射線和快中子射線透過率。摻量是10%。Chichester D L等人覺察含有聚乙烯、鉍的一般混凝土是抱負中子射線Akkurt I等人覺察含有BaSO 重金屬混凝土有更高 射線輻射衰減系數(shù)。4 射線和中子射線輻射衰減程度影響及中子射線與 輻射衰減程度與混凝土厚度之間相關(guān)性爭辯 射線和中子射線有很好的屏蔽效果。FacureA等人爭辯了重晶石、磁鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦、磷鐵骨料密度果越好。ElSayedAbdoA對白云巖、重晶石重晶石、磁鐵礦褐鐵礦、鈦鐵礦鈦鐵礦等重骨料混凝土各組成成分對射線輻射衰減程度和吸取快中子效率進展理論計算，計算出構(gòu)成重混凝土各個成分吸取快中子效率。制備防輻射混凝土除了鉛纖維

10、、鋼纖維和鉛與鋼混雜纖維對屏蔽混凝土力學(xué)性能抗壓強度、劈裂抗拉強度、彎曲韌性和 射線屏蔽性能影響，摻加鋼纖維提高混凝土力學(xué)性能，但是不能提高混凝土對 射線的衰減程度，鉛纖維與鈦纖維不能提高混凝土力學(xué)性能但是能顯著提高混凝土對 射線的衰減程度，鋼纖維與鉛纖維鈦纖維混雜纖維能顯著提高混凝土力學(xué)性能與對 射線的衰減程度。GaoaXF等人爭辯了水泥砂漿對放射線氡屏蔽效果說明聚合物水泥砂漿對氡射線有很好屏蔽效果但是對射線沒有太好的屏蔽效果。KharitaMH等人在赤鐵礦混凝土中摻加碳粉末，爭辯摻加碳粉末對混凝土屏蔽特性及碳粉末摻量與混凝土力學(xué)性能與射線衰減程度的關(guān)系，得出了 線和中子射線屏蔽效果削減的結(jié)

11、論。礦物摻合料對防輻射混凝土的性能影響作性能與屏蔽性能有很大影響。AmritphaleSS等人使用赤泥作為關(guān)心膠凝材料與氫氧化鋇和分散劑經(jīng)高壓與高溫處理制備出型防 射線材料，赤泥屏蔽材料力學(xué)性能滿足要求且對 料屏蔽 射線微觀機理進展解釋。SakrK，ELMNA等人爭辯了硅粉、谷殼灰對15%硅粉重骨料的混凝土的特點，摻加谷殼灰重骨料混凝土具有良好抗硫酸鹽侵蝕、高強度 射線能降低重轉(zhuǎn)變，摻加硅粉硬化水泥漿體是一種適宜屏蔽 射線材料。防輻射混凝土的協(xié)作比設(shè)計凝土過渡區(qū)厚度增加導(dǎo)致混凝土機械性能提高，硅粉最正確摻量為10%強混凝土的機械性能幾乎沒有影響。2防輻射混凝土爭辯存在的問題內(nèi)外關(guān)于原材料對防輻射混凝土性能影響、礦物摻合料對防輻射混凝土性能防輻射混凝土協(xié)作比設(shè)計、防輻射混凝土長期性能等方面已經(jīng)做了一些初步爭辯與探究，但是還存在下面的一些問題。 內(nèi)外制