[发明专利]一种防中子辐射掺杂锂-6碲酸盐玻璃及制备方法

说明书

本发明提供了一种新型防中子辐射掺杂锂‑6碲酸盐玻璃，通过引入锂‑6并且控制好工艺条件，使碲酸盐玻璃具有防中子辐射的功能，该防中子辐射玻璃具有衰减速度快，密度大，拦截中子辐射能力强等优点，密度能达到6.243～6.327g/cm²，其防中子辐射效果高于现在使用的铅砖、混凝土及其他中子防辐射玻璃，且机械强度高、化学性质稳定、不易潮解，综合性能非常优越，适用于中子刀治疗室、石油测井仪器校准室、高能物理或物理核试验等环境中。

技术领域

本发明属于防中子辐射技术领域，特别涉及一种防中子辐射掺杂锂-6碲酸盐玻璃及制备方法。

背景技术

近年来，碲酸盐玻璃受到了科研人员的密切关注，它是一种新型的光学玻璃材料，具备低熔点、高增益带宽和受激发射截面大等优异的特性，而被广泛用于移动通信，夜视仪成像等领域。现在，在各种光学仪器的制造和国民经济的建设中起到非常重要的作用，涉及领域广，市场空间巨大。

随着科学技术的不断发展，核科学技术在国防、医学、工业和科研等领域的应用日益广泛，对于辐射防护也提出了更高的要求。现在屏蔽中子辐射的常用材料为水、混凝土以及石蜡或聚乙烯等高含氢材料，但在某些特殊领域需要屏蔽中子辐射的透明材料，如在核材料的研制和生产过程中，工作人员要对化学反应进行实时的观察。无机透明玻璃已应用到辐射防护领域，如铅玻璃已应用于γ射线的防护领域，日本电气硝子株式会社公布了一种PbO含量高的辐射屏蔽玻璃，该屏蔽玻璃可屏蔽能量为0.511MeV的γ射线，但应用于防护中子辐射的无机玻璃还很少，因此如何制作出一种能用于防中子辐射的新型玻璃是研究人员待解决的技术问题。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种防中子辐射掺杂锂-6碲酸盐玻璃，防中子辐射掺杂锂-6碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：

TeO₂：55％-65％；

PbO：10％-20％；

⁶Li₂CO₃：5％-10％；

ZnO：0-20％；

BaF₂：0-10％；

所述ZnO、BaF₂含量不同时为0。

本发明通过调整碲酸盐玻璃中TeO₂、PbO、⁶Li₂CO₃、ZnO和BaF₂的摩尔比，以TeO₂为主要基体同时辅助添加PbO、⁶Li₂CO₃、ZnO和BaF₂，能够使快中子去除截面达到108.831～109.189×10^-3cm^-1，可见本发明所使用的辅助添加剂对防中子辐射有优异的改进效果，随着ZnO的减少与BaF₂的增加快中子去除截面也在不断的增加，防中子辐射的效果不断提高。

进一步地，防中子辐射掺杂锂-6碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：

TeO₂55％、PbO20％、⁶Li₂CO₃5％、ZnO19％、BaF₂1％。

进一步地，防中子辐射掺杂锂-6碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：

TeO₂55％、PbO20％、⁶Li₂CO₃5％、ZnO18％、BaF₂2％。

进一步地，防中子辐射掺杂锂-6碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：