[发明专利]一种中子防护体插塞及其材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种中子防护体插塞及其材料，具体来说是涉及一种核电厂反应堆堆腔底部测量腔的孔内插塞及其材料，主要作用是对中子辐射进行屏蔽，该材料主要应用于核电厂。

背景技术

核电厂反应堆堆腔底部均设有测量腔以方便测量、检修工作。与测量腔的园孔配合的插塞要同时具备一定的受压强度、受拉强度、使用温度及屏蔽中子辐射等条件，因此，插塞的形状和材料质量是防护中子射线外漏的关键。现有技术是采用聚乙烯、聚氯醚、聚酯树脂、氧化铝、硬硼钙石为原材料，经过配料、捏合、挤出、注塑成型等工序生产出塑料制品作为中子防护体插塞；其存在的缺陷是：原材料中聚氯醚因为生产工艺复杂而难以生产，原料非常紧缺。聚酯树脂熔融温度太高导致加工成型温度高而不利于生产。由于现有插塞为整体圆柱体，加工成型时不但模具大造成注塑压力大，而且整体圆柱体又不容易与测量腔配合。

发明内容

本发明的目的是提供一种中子防护体插塞及其材料。使其能够有效吸收屏蔽中子射线产生的辐射，具有在热中子辐射下的稳定性和良好的机械强度，插塞采用小块拼图形式组合而成，不但降低了注塑成型的工作压力，而且更容易与测量腔配合，同时方便检修与更换。

本发明实现上述目的采取的技术方案是：一种中子防护体插塞由直径相同的上、下两层堆放组合而成的圆柱体，其中上、下两层均由形状对称的前后块、形状对称的左右块、中间块五块靠紧组合成半截圆柱体，并且上层五块与下层五块对应部分的大小均不相同；在上、下两层的前后块的对称位置曲面上分别加工出宽度相同、但深度不同的凹槽，并且上下块组合后，上下凹槽正好衔接。

本发明生产上述中子防护体插塞的材料包括下述重量百分比的组份：聚乙烯30％-40％，氯化聚乙烯10％-20％，聚乙烯醇6％-14％，氢氧化铝25％-35％，硬硼钙石5％-10％；元素成份及其含量为：铝≥9.0％，硼≥0.85％，钙≥1.10％，碳≥40％，氯≥3.5％，氢≥7.5％，氧≥25％，杂质≤1.0％。

本发明采用的聚乙烯、氯化聚乙烯、聚乙烯醇、氢氧化铝、硬硼钙石都富含氢原子，均有慢化中子的作用。氯化聚乙烯与聚氯醚具有相同的阻燃及粘结性能，而且货源充足便于采购；用聚乙烯醇替代聚酯树脂，不但加工温度低，又不影响成型后制品的强度；用氢氧化铝替代氧化铝，不但起到吸收β射线的相同作用而且又提供了具有慢化中子作用的氢元素，同时氢氧化铝具有很好的阻燃作用。硬硼钙石富含硼原子，又是吸收中子的理想材料，氯化聚乙烯与聚乙烯醇具有很强的粘接结合能力，主要是为了保证制品的物理强度，同时氯化聚乙烯兼具阻燃作用。由于成品插塞采用小块拼图形式组合而成，不但降低了注塑成型的工作压力，而且更容易与测量腔配合，同时方便检修与更换。本发明经过配料、捏合、挤出、注塑成型等工序生产出塑料制品作为中子防护体插塞，具有在热中子辐射下的稳定性和良好的机械强度，能够有效吸收屏蔽中子射线产生的辐射。

附图说明

图1是本发明中子防护体插塞的下层结构示意图。

图2是本发明中子防护体插塞的上层结构示意图。

图中：1.下层右侧块，2.下层左侧块，3.下层前侧块，4.下层后侧块，5.下层中间块，6.上层右侧块，7.上层左侧块，8.上层前侧块，9.上层后侧块，10.上层中间块。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例做进一步描述，但本发明不局限以下实施例。