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