[发明专利]一种防辐射混凝土有效屏蔽元素检测方法

说明书

本发明公开了一种防辐射混凝土有效屏蔽元素检测方法，包括步骤1：制取防辐射混凝土配合比中未使用金属骨料和使用金属骨料的样品；步骤2：准备仪器，并进行充分的预热，使用样品进行标准曲线绘制；步骤3：通过惰性气体熔融红外测试仪对防辐射混凝土H、O元素含量测试，取平均值作为测定结果；步骤4：将步骤1中得出的结果中未使用金属骨料时，计算精确至0.1kg/m³。本发明优点是：可以对防辐射混凝土中氢、氧元素含量进行测定，可以满足对现阶段核设施辐射防护中提出的氢、氧元素含量测定需要；解决目前现行标准中暂无相应方法对防辐射混凝土中氢、氧元素含量进行测定的问题，可以更好的对防辐射混凝土中氢、氧元素含量进行测量。

技术领域

本发明涉及核工程、军工工程防辐射混凝土技术领域，具体涉及一种防辐射混凝土有效屏蔽元素检测方法。

背景技术

防辐射混凝土又称为重混凝土、屏蔽混凝土，由于其自重较大，内含部分重核元素，可以有效的屏蔽核辐射，相比于铅板等金属材料具有经济优异性，因此被广泛的用于核反应堆、粒子加速器及其他放射源装置的屏蔽介质。通常所说的原子核辐射一般包括α射线、β射线、γ射线、X射线和中子等，其中γ射线和中子的穿透能力最强，因而也是辐射防护领域的主要防护对象。

γ射线是由强光子流组成的电磁辐射，其静止质量为零，不带电荷，与物质作用时不像带电粒子那样，多次逐渐消耗其能量，而是一次作用中就可能把大部分甚至全部能量传递给次级带电粒子和次级光子，再经电离、激发把能量传给介质。它的穿透力极强，一般常用原子序数大，密度大的重核材料对其进行屏蔽如Pb、Fe等。

中子不带电荷，它的穿透力极强，按其能量大小可分为快中子、中速中子、慢中子，其中快中子主要通过在物质中与原子核碰撞而损失能量，并产生核反应或使某些原子核裂变为有放射性的原子核。而中速中子和慢中子只有与轻核元素作用才可被吸收，因此选择含较多氢元素的物质如石蜡、水等。因此在辐射防护设计中通常将防辐射混凝土中H、O、Fe、Pb等称为有效屏蔽元素。在西北某核化工工程中提出防辐射混凝土中H元素等效质量密度≥30kg/m³、O元素等效质量密度≥1180kg/m³，而现行标准中暂无混凝土中H、O元素含量及H、O元素等效质量密度的检测方法。

因此，需要设计一种防辐射混凝土有效屏蔽元素检测方法，目的在于，解决现有技术中辐射防护中不能对H、O元素含量以及质量密度进行检测的缺陷。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中不能对H、O元素含量以及质量密度进行检测的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种防辐射混凝土有效屏蔽元素检测方法，包括下述步骤：

步骤1：制取防辐射混凝土配合比中未使用金属骨料和使用金属骨料的样品；

步骤2：准备仪器，并进行充分的预热，使用样品进行标准曲线绘制；

步骤3：通过惰性气体熔融红外测试仪对防辐射混凝土H、O元素含量测试，取平均值作为测定结果；

步骤4：将步骤1中得出的结果中未使用金属骨料时，按照式(1)计算，氧元素等效质量密度ρ_o按照式(2)计算，精确至0.1kg/m³：

式中：ρ_H＝m_H×(m_w+m_s+m_g+m_b+m_a) (1)

ρ_o＝m_o×(m_w+m_s+m_g+m_b+m_a) (2)