Stínicí materiál je obecně používán ke snížení intenzity pole ionizujícího záření na přípustnou míru. Jeho volba závisí na druhu záření, tj. zda jenutné odstínit nabité částice alfa, beta a elektrony, nebo nepřímo ionizující záření jako jsou fotony gama, fotony brzdného záření a neutrony. Zezmíněných druhů záření je nejkomplikovanější odstínění neutronů, neboť jejich energie překrývají více než 10 řádů, od tzv. energií tepelných vřádu tisícin elektronvoltu (eV) po desítky megaelektronvoltů (MeV).
Stínicí materiál obecně používán snížení intenzity pole ionizujícího záření přípustnou míru. Neutrony při srážkách jádry vodíku ztratí nejvíce
energie, pak jako pomalé mohou být jádry vodíku, popř. hlediska fyzikálního se
polyetylén jako základní materiál vyznačuje vysokým obsahem
vodíku, který podstatný pro stínicí proces. dohodě společností KOPOS KOLÍN a.s.
Pro svoje mechanické, fyzikální chemické vlastnosti polyetylén
obzvlášť vhodný vybudování značně rozměrných stínění.
KOPOS vyrábí dva typy tvarovek přídavkem boru: hmotnostní
zastoupení 3,5 nebo bóru.
Energie promptních fotonů závisí typu jader: je-li pomalý neutron zachycen jádrem vodíku, promptní foton energii 2,2 MeV, je-li zachycen
jádrem izotopu bóru B), pak energii pouze 0,5 MeV. Pokud dojde jaderné reakci pomalého neutronu jádrem izotopu lithia Li), vznikne
částice alfa zanedbatelným dosahem není emitován foton. promptní fotony gama, které lze snáze odstínit materiálem velkým atomovým číslem, např.
V materiálu obsažen izotop lithia Li, který účinně zachytává pomalé
elektrony přitom nevyzařuje žádné gama záření. geometrické uspořádání zdroje neutronů stíněného prostoru. zda je
nutné odstínit nabité částice alfa, beta elektrony, nebo nepřímo ionizující záření jako jsou fotony gama, fotony brzdného záření neutrony.
Sestavené stínicí útvary lze kombinovat individuálními tvarovkami zhotovenými mechanickým obráběním tvarovek pro tento účel
vyrobených.
Tvarovky NEUTROSTOP mohou odstínit zařízení jakékoliv velikosti, jaderného reaktoru nebo cyklotronu, jednotlivé radionuklidové
zdroje neutronů. jinými zachyceny. hodnota
výrazně nižší než 2,2 MeV, proto lze tyto fotony snáze odstínit.s. Povrch
výrobků polyetylénu hydrofobní, lze jej při eventuální
kontaminaci snadno očistit.
- tvarovky polyetylénu bez příměsí označení C0, E0, H0
- tvarovky polyetylénu hmotnostní příměsí 3,5 bóru označení C3, E3, H3
- tvarovky polyetylénu hmotnostní příměsí bóru označení C5, E5, H5
- tvarovky polyetylénu hmotnostní příměsí lithia označení C10, E10, H10
Doporučení: pro stavbu stínění jsou většinou požadovány jen tvarovky příměsí bóru nebo lithia, avšak při sestavách mohutných stínění je
účelné tvarovky příměsemi kombinovat levnějšími tvarovkami směsi polyetylénu bez příměsí, které vhodné umisťovat blíže zdroji
neutronů.
V materiálu obsažen izotop bóru který interaguje pomalými
neutrony. Kontaminovatelnost povrchu nízká,
rovněž dekontaminace snadná.
Pro návrh odstínění nutné uvést tyto údaje:
1. energií tepelných v
řádu tisícin elektronvoltu (eV) desítky megaelektronvoltů (MeV). lze vypracovat odborný posudek.
10
7
•
• Směs polyetylénu příměsí lithia pro odstínění neutronů všech
energií částečnou eliminaci fotonů 2,2 MeV vznikajících při
záchytu vodíku. Koncentrace vodíku v
polyetylénu téměř shodná koncentrací vodíku vodě, proto
jsou stínicí vlastnosti tohoto polyetylénu prakticky stejné jako u
vody.
10 6
Společnost KOPOS KOLÍN a. olovem., vyrábí odstiňovací tvarovky tří speciálních směsí polyetylénu:
Základní tvary stínicích tvarovek jsou:
Technické značení tvarovek NEUTROSTOP:
Konstrukce stínicích stěn
Orientace zákazníka
•
•
•
•
•
•
•
•
Stínicí materiál tvarovky NEUTROSTOP
• Směs polyetylénu bez příměsí pro odstínění neutronů všech
energií. Ze
zmíněných druhů záření nejkomplikovanější odstínění neutronů, neboť jejich energie překrývají více než řádů, tzv. emisi neutronů zdroje,
3.
Odstiňovací schopnost tvarovek zvyšuje tloušťkou stínicí stěny: vrstva tvarovek síle sníží tok rychlých neutronů 100x vrstva síle
90 1000x.
6
•
. Směs
polyetylénu neobsahuje prvky, které neutrony aktivovaly.
Nejjednodušší sestavou jsou stěny tvarovek tvaru Tvarovky umožňují kombinaci tvarovkami nebo výstavbu kompaktních stěn
popř. sestavy dutých útvarů prostupy vnějšího prostoru bez jakýchkoliv pomocných podpěrných konstrukcí. Tvarovky
NEUTROSTOPjsou vyráběny 10% hmotnostním obsahem lithia. energie (spektrum) neutronů,
4.s. frézováním pro konstrukce cylindrického stínění
urychlovačů částic. Jeho volba závisí druhu záření, tj. vlastní odborné posudky Inspektorátu pro ionizující záření Českého metrologického institutu.
Navrhovaná stínění jsou optimalizovaná pro konkrétní projekt nejsou zbytečně předimenzovaná. Při záchytu pomalých neutronů jádry atomů jsou obvykle s
nepatrným zpožděním emitovány tzv.
Neutrony lze nejefektivněji odstínit materiálem, který obsahuje maximální míře vodík.
• Směs polyetylénu příměsí bóru pro odstínění neutronů všech
energií částečnou eliminaci fotonů 2,2 MeV vznikajících při
záchytu vodíku.
- tvar H
- tvar C
- tvar E
- podle požadavků zákazníka možnost speciální úpravy vyrobených tvarovek, např. hodnotu příkonu prostorového dávkového ekvivalentu stíněním H*(10),
2.
KOPOS KOLÍN a. Vzniklá jádra izotopu mají přebytek energie, která se
projeví vyzářením fotonu gama energii 0,5 MeV
