摘要：在γ射线的屏蔽设计中,选择合适的积累因子对屏蔽效果至关重要。目前,在设计屏蔽材料时,使用单层材料时考虑了轫致辐射的影响,而使用复合材料时并没有考虑。为了提高屏蔽厚度计算的准确性,在考虑轫致辐射的情况下,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法对单层材料、多层组合材料的积累因子进行研究,模拟了不同γ射线能量和不同屏蔽材料厚度时的积累因子,同时对有无轫致辐射时积累因子的差别进行了对比。结果表明:对于单层材料和组合材料,轫致辐射对积累因子的贡献在低能和薄屏蔽厚度时较低,在高能和高屏蔽厚度时比较明显;积累因子随γ射线能量的增加呈现出下降的趋势,随着屏蔽厚度的增加呈现出增加的趋势。为实际情况中高能γ射线的屏蔽设计提供了积累因子的参考值以及计算方法。

摘要：在木星轨道的空间辐射环境中,占主导地位的粒子是能量大于1 MeV(甚至高于100 MeV)的高能电子,这可能会产生卫星内部介质充电效应。在卫星的防辐射设计中,通常需要一定厚度的材料来屏蔽这些电子,使得进入卫星内部的电子通量达到安全的水平。利用所建立的GEANT4-RIC(radiation induced conductivity)方法,研究了运行于木星轨道的卫星对高能电子的最佳屏蔽材料设计。研究了铝、钛、铁、铜、钽和铅作为卫星屏蔽材料的可能性。研究结果表明,在木星探测任务中,为了减轻卫星内部介质充电效应,高原子序数材料比低原子序数材料在相同质量下提供的屏蔽效果更好。因此,用钛、铁、铜、钽或铅代替地球轨道卫星上常用的屏蔽材料铝,可以节省屏蔽质量。

摘要：核屏蔽设计的主要任务是屏蔽中子和γ射线,因此,兼具中子和γ射线综合屏蔽性能的屏蔽材料无疑是核屏蔽设计时的最佳选择。本文主要针对中子和γ射线综合屏蔽材料的种类、基质材料和性能进行了分析和综述,探讨了现有中子和γ射线综合屏蔽材料存在的主要问题,认为屏蔽材料的屏蔽性能与其他性能(如力学性能、耐热性等)之间的矛盾是屏蔽材料需要解决的关键问题。最后,展望了未来中子和γ射线综合屏蔽材料的研究方向,指出结构功能一体化屏蔽材料的研究应用是未来一大发展趋势。

摘要：非晶态合金已在金属应用领域占据了重要的地位。为了对非晶态合金镀层屏蔽材料进行优化设计,首先对典型非晶态合金镀层屏蔽效能进行实验测量和优化分析,确定了影响镀层屏蔽效能的各主要因素,最终得出了满足要求的最佳施镀工艺,为非晶态合金在电磁屏蔽领域的广泛应用奠定了理论基础。同时,为非晶态合金镀层更好地应用于其它领域提供了一种可行的通用性优化方法。

摘要：核能技术的快速发展带来了辐射安全隐患,为保护人员的身体健康与周围环境的安全必须采取屏蔽体进行防护。核设施结构的复杂性以及应用场景的多样性对核辐射综合屏蔽材料的性能提出更高的要求,材料不仅要具备优异的中子/γ屏蔽功能,还应具有优异的力学性能以作为结构材料使用。本文简述了核辐射综合屏蔽材料的设计要求,并根据国内外屏蔽材料的研究现状,综述了常用的辐射屏蔽材料的研究进展,对比分析金属与非金属材料的屏蔽性能,总结了不同基体与功能填料的研究内容、特点以及存在的问题,提出了屏蔽材料结构/功能一体化已成为发展方向,指出含稀土元素的镍基复合材料在防辐射屏蔽材料方面的应用将成为进一步研究的重点,为新型辐射屏蔽材料的研制应用提供了参考。

摘要：简述了核辐射对屏蔽材料的一般要求,综述了常用屏蔽材料的特点。指出屏蔽材料的屏蔽效果与其它性能如力学性能、耐热性及抗辐照性能之间的矛盾是屏蔽材料需要解决的关键问题。重点指出了核辐射屏蔽材料研究进展的几个特点:(1)引入梯度材料设计理论制备功能/结构一体化屏蔽材料;(2)稀土元素及其化合物在屏蔽材料中的合理有效利用;(3)基于遗传算法的优化设计方法在新型屏蔽材料设计中的作用越来越明显。

摘要：屏蔽材料设计主要考虑中子和γ射线的防护需求,兼具中子和γ射线协同防护作用的材料,可广泛应用于诸多辐射场景。介绍了屏蔽材料的种类、优势和不足,并基于蒙特卡罗粒子输运软件(MCNP)程序开展了针对中子和γ射线屏蔽材料的设计和优化研究工作,提出了一种具有较好屏蔽效果的新型中子和γ射线屏蔽材料设计方案。模拟结果表明在石蜡中添加一定量的B_(4)C可显著提高材料对中子的屏蔽率,其中,B_(4)C添加质量为10%~20%的含硼石蜡具有较优异的中子屏蔽效果,75mm含硼(10%B_(4)C)石蜡/1mm Pb等多层屏蔽材料设计对Pu自发裂变中子的总能量屏蔽率为96.8%,对Pu衰变γ射线总能量屏蔽率为93.5%,通过增加Pb层厚度至2mm,可使γ射线总能量屏蔽率达到96.5%。开展了可实现快中子慢化、吸收双功能的含硼石蜡屏蔽材料的制备技术研究,通过冷压制备技术制备了组织致密、加工性能优异的含硼石蜡屏蔽材料,可解决屏蔽材料尺寸受限制以及加工成形困难等难题,可广泛应用于工业辐射防护领域。

摘要：以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,采用半预聚法制备了一种具有低模量和优异高低温性能的聚氨酯基体材料(硬段含量为35%,R值为1.2);利用尼龙织物提供材料的力学性能,采用刮涂工艺制备了尼龙织物/钨掺杂聚氨酯复合防辐射材料,当复合材料的厚度为0.30 mm、面密度为1.48 kg/m2、钨粉负载量达92.0%时,复合材料对X射线(120 kV)的屏蔽率可达61.1%。结果表明所制备的复合防辐射材料具有较好的轻柔性和屏蔽性能。

摘要：高域值场发射屏蔽材料为采用特殊工艺在不锈钢等金属材料表面覆盖一层绝缘薄膜,使金属表面的场致电子发射域值提高,有效防止金属材料表面局部场强过高导致电击穿的现象发生。为了检验和测试该屏蔽材料的实际性能,设计了屏蔽材料场发射域值的测试方案,采用电流测量方法判断经过屏蔽材料处理后的阴极头是否有电子发射,并通过阴极头的电压测试确定阴极头发射电子时的电压,通过数值模拟计算确定阴极头的发射域值。构建了实验测试平台,采用1 MV/100 kA电子加速器作为高压脉冲功率源,以平面二极管作为负载,二极管阴极头为实验样品。实验中分别测试了普通不锈钢阴极头的场发射域值和经过屏蔽材料处理后阴极头场发射域值,结果表明,普通不锈钢阴极头的场发射域值在450 kV/cm附近,而经过特殊工艺处理后的阴极头场发射域值在630 kV/cm附近,场发射域值约提高40%。

摘要：为了研究地球空间辐射环境中高能质子的屏蔽问题,使用基于蒙特卡罗方法的Geant4软件模拟了100 MeV质子入射相同面密度的Al、PE、水三种屏蔽材料,通过分析射线穿过屏蔽材料后在水模体中的深度剂量分布、屏蔽材料内的能量沉积、屏蔽材料产生的次级粒子能谱,对不同面密度下三种材料的质子屏蔽效果进行了对比分析。结果表明:Al、PE、水三种屏蔽材料中,使用PE屏蔽材料比Al屏蔽材料节省27.29%的重量即可实现对100 MeV质子的有效屏蔽,水屏蔽材料比Al材料节省22.46%的屏蔽材料重量;面密度为6.48 g/cm^2PE材料对100 MeV质子的屏蔽能力比同等面密度下Al材料增加59.23%;等效Al厚度为27 mm时,PE屏蔽比Al屏蔽能力增加达到最大值82.96%。