B 4 C/Al中子吸收复合材料的制备、性能测试与蒙特卡罗模拟

发布时间：2021-11-29 02:50

　　随着我国核电产业建设的加快，如何处置反应堆乏燃料问题日益受到人们关注。到2020年，我国每年卸出的乏燃料将超过千吨。铝基碳化硼复合材料具有重量轻、高强度、熔点高、导热好、尺寸稳定、塑韧性好、热胀系数低、高温力学性能优异、良好的中子吸收能力、二次放射污染少等特点，是用于乏燃料的贮运、中子源的防护等方面的理想中子吸收和屏蔽材料。本文利用蒙特卡罗方法的MCNP应用软件在计算机上对中子吸收铝基碳化硼复合材料的屏蔽性能进行模拟计算，在此基础上采用粉末冶金法制备B4C/Al复合材料，对该材料的力学性能、抗腐蚀耐辐照性能及屏蔽性能进行了测试。取得的主要结论如下：（1）对碳化硼、低密度B4C/Al复合材料和高密度B4C/Al复合材料进行屏蔽性能计算，发现材料对中子特别是热中子屏蔽效果良好，适合屏蔽能量在1MeV以下的中子，中子能量越大，材料屏蔽效果越差。屏蔽过程中存在‘反转’现象，‘反转’点能量值为0.5，0.8，1.2MeV。随着B4C含量的增加，材料屏蔽效果在热中子能区明显改善，在快中子能区改善不明显，材料厚度与中子透射系数呈指数下降关系，且下降幅度较大。（2）对B4C含量5%-40%，中子能量2... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

力学性能随B4C含量变化的关系曲线

文献采用的是 Po-Be 中子源照射屏蔽材料，此处中子源产生中子通过直径为 6cm，长为 15cm 孔道，并经慢化记录中子计数。试了 B4C 在聚乙烯中含量对中子屏蔽性能影响，采用了 7 种测量结果如图 1.4 所示。

南京航空航天大学硕士学位论文文献[34]进行热中子辐射性能测试是这样的：以××装置热柱孔道中的热中子为辐射源，氟化锂热释光剂量片为探测器，在 FJ—369 型热释光剂量仪上测读 LiF 片读数。中子辐射屏率由式（1-16）计算得到，线性吸收系数由式（1-17）计算。(1-16)(1-17)式(1-16)和(1-17)中I0——无屏蔽时射线强度；I——有屏蔽时射线强度；100%00× =III屏蔽率01 ILnT Iμ =

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3525690