KR100860333B1 - Radioactive ray shield - Google Patents
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Abstract
Description
방사선이 많이 발생하거나 존재하는 장소, 예로서 원자력발전소의 방사선 구역이나 방사선 투과 시험장비를 취급하는 산업현장에서 근무하는 사람은 항상 방사선에 노출되어 방사선에 피폭될 위험에 직면하고 있다.Places where there is a lot of radiation, or where there is a lot of radiation, for example, those working in the radiation zones of nuclear power plants or in industrial sites handling radiation transmission test equipment are always at risk of exposure to radiation.
엑스선, 감마선과 같은 방사선이 사람에게 피폭될 경우 발암, 유전적 장애, 백내장 등 여러가지 심각한 질병과 장애를 일으킨다는 것은 잘 알려진 사실이다. 이에 따라, 1934년에는 국제 방사선 방어 위원회가 발족되어 방사선 사용을 제한(0.2R/day)했으며, 1977년에는 국제 방사선 방어 권고문(ICRP-26)이 채택되었고, 이어서 X-선 진단, 치료 및 핵의학에 대한 환자, 종사자 및 보호자의 피폭 감소를 위한 지침서가 발간되었으며, 각국에서는 이에 준하는 방사선 사용규제에 관한 법을 제정하였다. It is well known that radiation, such as x-rays and gamma rays, causes many serious diseases and disorders, including carcinogenesis, genetic disorders, and cataracts. Accordingly, in 1934, the International Commission on Radiation Protection was launched to limit the use of radiation (0.2 R / day), and in 1977 the International Recommendation on Radiation Protection (ICRP-26) was adopted, followed by X-ray diagnosis, treatment and nuclear Guidelines for reducing the exposure of patients, workers and carers to medicine have been published, and countries have enacted laws on the use of radiation.
이와 같이, 방사선에 대한 피폭은 인체에 매우 유해하므로 최대한 제한적으로 이루어져야 하나, 병원의 방사선사와 의사, 원전 관계자 등의 방사선을 직접 또는 간접적으로 다루는 사람들은 업무특성상 지속적으로 방사선에 피폭될 수 있으므로 특히 유의해야 한다As such, exposure to radiation is very harmful to the human body, so it should be made as limited as possible. However, people who directly or indirectly deal with radiation, such as radiologists, doctors, and nuclear power personnel in hospitals, may be exposed to radiation continuously because of their work characteristics. Should be
그래서, 원자력 발전소의 수리나 점검 등 방사선이 많은 장소에 작업할 때 작업인원을 보호하기 위하여 방사선 차폐복 등을 착용하여 피폭의 위험으로부터 보호하고 있다.Therefore, in order to protect the workforce when working in places with high radiation such as repair or inspection of nuclear power plants, radiation shielding suits are worn to protect from the danger of exposure.
본 발명은 위와 같이 방사능 피폭을 방지하기 위한 차폐재에 관련된 것이다.The present invention relates to a shield for preventing radiation exposure as above.
방사선 피폭을 차폐하기 위한 방법으로서, 납 성분을 고무(rubber)에 분산시킨 후 압출하여 성형한 시트상의 가운을 착용하는 것이 일반적이다. 그러나 , 이러한 방법으로 제조된 가운은 방사선 차폐에는 효과적이나, 5 ~ 10Kg 정도로 매우 무거워 착용감이 불량하였다.As a method for shielding the radiation exposure, it is common to wear a sheet-like gown formed by dispersing lead components in a rubber and then extruding them. However, gowns made in this way are effective for radiation shielding, but are very heavy, such as 5-10 kg, and have a poor fit.
좀 더 가벼운 차폐복으로 미국특허 제3,194,239호에는 방사선 흡수를 위해 합금으로 된 와이어를 이용하여 방사선 흡수성 섬유를 제조하는 방법이 개시되어 있으나, 이는 유연성 및 방사선 차폐성이 불량하다는 문제점이 있다.As a lighter shielding suit, US Patent No. 3,194,239 discloses a method of manufacturing radiation absorbing fibers using an alloy wire for radiation absorption, but this has a problem of poor flexibility and radiation shielding properties.
한편, 중성자를 차폐하기 위한 방법으로 재킷에 물을 충전하여 사용하기도 하지만, 물이 아래로 쏠려서 재킷의 두께가 균일하지 못하고, 누수의 우려가 있으며, 착용이 불편하였다.On the other hand, a method for shielding the neutron is also used by filling the jacket with water, but the water is concentrated down, the thickness of the jacket is not uniform, there is a risk of water leakage, it was inconvenient to wear.
종래에 원자력 발전소나 원자력 시설에서 발생되는 방사선 종사자 차폐에게 필요한 작업복의 고안이 계발되지 않아 중성자 발생지역에서 작업시 차폐를 하지 못한채 작업 종사자들이 필요 이상의 방사선 피폭을 받아왔다.Conventionally, workers have been exposed to radiation exposures more than necessary because they have not been able to develop work clothes necessary for shielding radiation workers from nuclear power plants or nuclear facilities.
중성자는 열중성자에서 속 중성자에 이르기까지 각각 에너지 분포가 넓어 (O.OleV∼1000MeV)차폐 어려움이 있고, 차폐체 선정 시 여건에 따라 차폐체의 종류 양을 선택하여야 하는데 중성자는 감마와 베타와 달리 기존 및 콘크리트벽에 부딪히면 다시 튀어나오는 성질(Albed 현상)이 있어 납·콘크리트벽은 차폐에 큰 효과가 없었다.Since neutrons have a wide energy distribution (O.OleV ~ 1000MeV) from thermal neutrons to genus neutrons, it is difficult to shield them.When selecting a shield, the neutron must select the type of shield depending on the conditions. When it hits the concrete wall, it protrudes again (Albed phenomenon), so the lead and concrete walls did not have a great effect on shielding.
본 발명은 원자력 발전소나 원자력 설비에서의 방사선 중성자 발생구역의 보수 작업 및 업무 수행시 파라핀을 주입시킨 방사선 차폐재를 제공하여 방사선 및/또는 중성자 피폭을 방지하는 것이다.The present invention is to prevent radiation and / or neutron exposure by providing a radiation shielding material injected with paraffin during the maintenance work and work of the radiation neutron generating zone in a nuclear power plant or nuclear facilities.
본 발명은 위 문제를 해결하고자, 직경이 10㎛미만, 특히 5㎛ 미만인 평균 입자크기를 갖는 금, 은, 동, 텅스텐, 몰리브덴, 바륨, 안티몬, 알루미늄, 비스무스, 철, 스트론튬, 지르코늄, 티타늄으로부터 선택되는 원소를 포함하는 1종 이상의 화합물 및 폴리올레핀 수지와 발포제를 이용하여 미세하고 균일한 기공이 형성된 시이트를 제조하고, 금속 나노입자가 분산된 용융 파라핀을 주입/함침하고, 상기 시이트를 불투과성 폴리올레핀 수지 사이에 개재시켜 중성자 차폐층을 형성하는 것이다. 상기 중성자 차폐층은 불투과성 폴리올레핀 수지층들 사이에서 밀봉되어 오일의 누수를 방지한다. 본 발명에서 방사선 차폐재는 방사선 중성자 에너지 세기에 따라 중성자 차폐층 및 불투과성 수지층의 두께를 조절하여 선택 폭을 넓혀줄 수 있다.The present invention is directed to solving the above problem, from gold, silver, copper, tungsten, molybdenum, barium, antimony, aluminum, bismuth, iron, strontium, zirconium, titanium having an average particle size of less than 10 ㎛ diameter, in particular less than 5 ㎛ Using a polyolefin resin and a foaming agent and at least one compound containing the selected element to prepare a sheet with fine and uniform pores, injecting / impregnating molten paraffin dispersed metal nanoparticles, the sheet is impermeable polyolefin The neutron shielding layer is formed between the resins. The neutron shielding layer is sealed between the impermeable polyolefin resin layers to prevent leakage of oil. In the present invention, the radiation shielding material may expand the selection range by controlling the thicknesses of the neutron shielding layer and the impermeable resin layer according to the radiation neutron energy intensity.
구체적으로,Specifically,
본 발명은 제1 불투과성 수지층(1); 중성자 차폐층(2); 및 제2 불투과성 수지층(1)으로 구성되고,The present invention is the first impermeable resin layer (1);
제 1 및 제2 불투과성 수지층은 폴리올레핀 수지 또는 무기물을 포함하는 폴리올레핀 수지로 구성되며, The first and second impermeable resin layers are composed of a polyolefin resin or a polyolefin resin containing an inorganic material,
중성자 차폐층은 100 중량부의 열가소성 폴리올레핀에 대해, 10~100 중량부의 직경이 10㎛미만인 평균 입자크기를 갖는 금, 은, 동, 텅스텐, 몰리브덴, 바륨, 안티몬, 알루미늄, 비스무스, 철, 스트론튬, 지르코늄, 티타늄으로부터 선택되는 원소를 포함하는 1종 이상의 화합물과, 0.1∼10중량부의 발포제와, 발포조제 및 가교조제 0.5~50중량부 혼합하고 압출후 발포시켜 시이트를 제조하고, 상기 시이트를 연신하여 망상 기공을 형성한 후, 1~10 중량부의 나노입자 크기를 갖는 가돌리늄，붕소，리튬 중 적어도 1개 이상 원소를 100중량부의 용융 파라핀에 분산시켜 상기 시이트에 주입/함침하고, 제1 및 제2 불투과성 수지층 사이에 개제시켜 얻어지며, 상기 시이트는 공극율이 30~90%임을 특징으로 한다.The neutron shielding layer is composed of gold, silver, copper, tungsten, molybdenum, barium, antimony, aluminum, bismuth, iron, strontium and zirconium, each having an average particle size of 10 to 100 parts by weight less than 10 μm, relative to 100 parts by weight of thermoplastic polyolefin. , At least one compound containing an element selected from titanium, 0.1 to 10 parts by weight of a blowing agent, 0.5 to 50 parts by weight of a foaming aid and a crosslinking aid are mixed and foamed after extrusion to prepare a sheet. After forming the pores, at least one or more elements of gadolinium, boron, and lithium having a particle size of 1 to 10 parts by weight are dispersed in 100 parts by weight of molten paraffin to be injected / impregnated into the sheet, and the first and second fires It is obtained by interposing between the transparent resin layers, the sheet is characterized in that the porosity is 30 to 90%.
또한, 본 발명은 불투과성 수지층이 직경이 10㎛미만인 평균 입자크기를 갖는 가돌리늄，붕소，리튬 중 적어도 1개 이상 원소를 포함하는 폴리올레핀 수지임 을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the impermeable resin layer is a polyolefin resin containing at least one element of gadolinium, boron and lithium having an average particle size of less than 10㎛ diameter.
원자력 발전소나 원자력 시설 가동중 발생하는 방사선 종사자에 의한 기기조작·보수 작업 종사자의 중성자 피폭을 사전에 방어할 수 있고 보건상 위험 재해요소를 줄여 원자력 분야 종사자를 안전을 확보할 수 있다.It is possible to prevent neutron exposure of equipment operation and maintenance workers by radiation workers occurring during operation of nuclear power plants or nuclear facilities, and to secure safety for nuclear workers by reducing health hazards.
본 발명의 상세한 실시예가 본원에 개시된다. 그러나 개시된 실시예는 단지 본 발명의 예시로서 다양한 형태로 실시될 수 있다는 것이 이해되어야만 한다. 따라서, 본원 명세서에 개시된 상세한 설명은 제한적으로 해석되어서는 안되며, 단지 청구범위를 위한 근거 및 본 발명을 제작 및/또는 사용하는 방법을 본 기술 분야의 숙련자에게 교시하기 위한 근거로써 이해되어야 한다.Detailed embodiments of the invention are disclosed herein. It should be understood, however, that the disclosed embodiments may be practiced in various forms only as illustrations of the invention. Accordingly, the detailed description disclosed herein should not be construed as limiting, but merely as a basis for teaching those skilled in the art to the basis of the claims and how to make and / or use the invention.
본 발명의 열가소성 폴리올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸펜텐, 1헥센 등을 중합한 결정성의 단독중합체, 또는 공중합체 및 이들 브렌드물 등의 폴리올레핀, 염화비닐수지, 초산비닐수지, 폴리스틸렌, 불소수지, 폴리아미드수지, 폴리아세탈수지, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리이미드, 열가소성 폴리우레탄, 폴리페닐렌 살파이드, 폴리비닐알콜 등을 들 수 있다. 이 중에서는, 폴리에틸렌이나, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이 성형성이나 경제성상에서 바람직하다.The thermoplastic polyolefin of the present invention is a crystalline homopolymer or copolymer obtained by polymerizing ethylene, propylene, 1-butene, 4-methylpentene, 1hexene, and the like, and polyolefins such as copolymers thereof, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, and polystyrene. , Fluorine resin, polyamide resin, polyacetal resin, polycarbonate, thermoplastic polyimide, thermoplastic polyurethane, polyphenylene salpide, polyvinyl alcohol and the like. Among these, polyolefins, such as polyethylene and a polypropylene, are preferable from a moldability and economical viewpoint.
상기 폴리올레핀에 분산되는 금속 분말은, 직경이 10㎛미만, 특히 5㎛ 미만인 평균 입자크기를 갖는, 금, 든, 동, 텅스텐, 몰리브덴, 바륨, 안티몬, 알루미늄, 비스무스, 철, 스트론튬, 지르코늄, 티타늄으로부터 선택되는 1종 이상의 원소 를 포함하는 화합물이다. 예를 들어, 산화알루미늄; 황산 바륨(BaSO4), 탄산바륨(BaCO3), 아철산 바륨(BaFe12O19), 질산바륨(Ba(NO3)2), 메타붕산 바륨(BaB2O4·H2O), 산화바륨(BaO), 바륨실리케이트(BaSiO3), 바륨지르코네이트(BaZrO3), 바륨 아크릴레이트, 바륨 메타크릴레이트, 바륨 알콕사이드, 바륨 이소프로폭사이드 또는 바륨 아이언 이소프로폭사이드와 같은 바륨 화합물; 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드, 중금속 요오드화물의 분말이다. 이 경우 금속 분말은 수지조성물 100중량부에 대해 10~100중량부로 혼입할 수 있다. 10중량부 미만으로 혼입하면 방사선 차폐 효과가 미흡하고, 100중량부 초과로 혼입하면 폴리올레핀의 균일한 기공을 얻기가 곤란하다.The metal powder dispersed in the polyolefin has gold, silver, copper, tungsten, molybdenum, barium, antimony, aluminum, bismuth, iron, strontium, zirconium, titanium, having an average particle size of less than 10 μm in diameter, especially less than 5 μm. It is a compound containing at least one element selected from. For example, aluminum oxide; Barium sulfate (BaSO4), Barium carbonate (BaCO3), Barium ferrite (BaFe12O19), Barium nitrate (Ba (NO3) 2), Barium metaborate (BaB2O4H2O), Barium oxide (BaO), Barium silicate (BaSiO3), Barium compounds such as barium zirconate (BaZrO 3), barium acrylate, barium methacrylate, barium alkoxide, barium isopropoxide or barium iron isopropoxide; Tungsten carbide, titanium carbide, heavy metal iodide powder. In this case, the metal powder may be mixed at 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition. If it is mixed at less than 10 parts by weight, the radiation shielding effect is insufficient. If it is mixed at more than 100 parts by weight, it is difficult to obtain uniform pores of the polyolefin.
구체적으로, 본 발명의 중성자 차폐층(2)은 발포제를 이용하여 기공이 형성된 폴리올레핀 수지에 용매를 함침하여 제조하고, 이 경우 용매로서는 중성자 차폐능을 가진 것이면 무엇이나 가능하지만, 용융 파라핀과 같은 불휘발성의 용매가 바람직하다.Specifically, the
상기 용융 파라핀 중에는 1~10 중량부의 나노입자 크기를 갖는 가돌리늄，붕소，리튬 중 적어도 1개 이상 원소가 균일하게 분산되어 존재한다. 상기 금속은 중성자 차폐능을 보다 증가시킨다. 1 중량부 미만으로 금속을 혼합하면 중성자 차폐능의 증가가 미흡하고, 10 중량부 이상으로 혼합하면 균일한 분산능을 얻기 곤란하다. 금속 입자의 크기는 나노 크기 이하이어야 기공내의 파라핀에 고르게 분산될 수 있다. 금속 입자의 구체적인 예는 아래에 설명하였다.In the molten paraffin, at least one or more elements of gadolinium, boron, and lithium having a particle size of 1 to 10 parts by weight are uniformly dispersed. The metal further increases the neutron shielding ability. When the metal is mixed at less than 1 part by weight, the increase in neutron shielding ability is insufficient, and when it is mixed at 10 parts by weight or more, it is difficult to obtain a uniform dispersibility. The size of the metal particles should be less than the nano-size to be evenly dispersed in paraffin in the pores. Specific examples of the metal particles are described below.
상기 발포제로서는 분해형의 것을 이용한다. 그 구체예로서는, 아조디카르본 아미드, 아조디카르본산 금속염, 디니트로소펜타메틸렌테트라민, 히드라조디카르본아미드, p-톨루엔 설포닐 세미카르바지드, s-트리히드라지노트리아진 등을 들 수 있다.As the blowing agent, a decomposition type is used. Specific examples thereof include azodicarbon amide, azodicarboxylic acid metal salt, dinitrosopentamethylenetetramine, hydrazodicarbonamide, p-toluene sulfonyl semicarbazide, s-trihydrazinotriazine and the like. have.
이들 발포제의 첨가량은, 통상 열가소성수지 100중량부에 대하여 0.1∼10중량부정도이다. 또한, 발포제의 분해거동을 조정하기 위해서 발포조제나 기포사이즈를 조정하는 가교조제를 적절하게 첨가할 수 있다. 상기 발포조제나 가교조제의 첨가량은, 통상 열가소성수지 100중량부에 대하여 0.5~50중량부 정도이다.The addition amount of these blowing agents is about 0.1-10 weight part with respect to 100 weight part of thermoplastic resins normally. In addition, in order to adjust the decomposition behavior of the blowing agent, a foaming aid or a crosslinking aid for adjusting the bubble size can be appropriately added. The addition amount of the said foaming aid and crosslinking adjuvant is about 0.5-50 weight part with respect to 100 weight part of thermoplastic resins normally.
열가소성수지에 발포제를 첨가함으로써, 기포를 형성하는데에는, 다이의 온도를 발포제의 분해온도이상으로 압출하는 방법 외에, 예를 들면 금형내에서 가압하에 가열하여 발포제를 분해한 후에 감압, 팽창시키는 방법, 금형내에서 성형후, 취출, 재가열하여 분해를 일으키게 함으로써 팽창시키는 방법 등에 의한다. 또한 열가소성수지 발포체의 기포형상을 유지하기 위해서 수지의 가교를 해두는 것이 바람직하다. 가교방법으로서는, 유기과산화물 등의 화학가교제를 이용하는 방법 및 전자선 등의 방사선을 조사하는 방법을 이용할 수 있다.By adding a blowing agent to the thermoplastic resin to form bubbles, in addition to the method of extruding the die temperature above the decomposition temperature of the blowing agent, for example, by heating under pressure in a mold to decompose the blowing agent, decompressing and expanding, After molding in the mold, take out, reheat and cause decomposition to cause expansion. In addition, in order to maintain the bubble shape of the thermoplastic foam, it is preferable to crosslink the resin. As a crosslinking method, the method of using chemical crosslinking agents, such as an organic peroxide, and the method of irradiating radiation, such as an electron beam, can be used.
상기 각 방법에 의한 기포의 마크로형성으로서는, 그 형성방법이나 성형 조건에서 여러가지 형태를 취할 수 있는데, 각각의 기포가 독립된 클로우즈타입 또는 서로 연결된 오픈타입, 또는 그들의 혼재된 타입 중 어느 것이라도 좋으나, 그 중에서도 클로우즈 타입이 바람직하다.The macro formation of bubbles by the above-described methods can take various forms under the formation method and the molding conditions. Any of the bubbles may be an independent closed type, an open type connected to each other, or a mixed type thereof. Among these, a close type is preferable.
또한, 기포의 경계는, 면형상, 기둥형상 또는 섬유형상 중 어느 것이라도 좋으나, 그 중에서도 면형상이 바람직하다. 또한, 기포의 경계를 구성하는 미크로구 조로서는, 고분자 라멜라결정 또는 그 적층체가, 섬유형상 또는 기둥형상으로 1차원 성장한 것, 면형상으로 2차원 성장한 것, 또한 구형상으로 3차원 성장한 것 중 어느 것으로 이루어진 것이라도 좋다.In addition, although the boundary of foam | bubble may be any of surface shape, columnar shape, or fiber shape, a surface shape is especially preferable. In addition, as a microstructure which comprises the boundary of a bubble, any one of the polymer lamellar crystal or its laminated body was grown one-dimensionally in the form of a fiber or column, two-dimensionally grown in the shape of a plane, and three-dimensionally grown in the shape of a sphere. It may consist of one.
발포 후의 젤형상 시트의 공극율은 30 내지 90%인 것이 바람직하다. 공극율이 30% 미만이면 방사선 차폐 효과가 떨어지고, 공극율이 90% 이상이면 시트의 내구성이 악화된다.It is preferable that the porosity of the gel-like sheet after foaming is 30 to 90%. If the porosity is less than 30%, the radiation shielding effect is inferior. If the porosity is 90% or more, the durability of the sheet is deteriorated.
본 발명에 있어서, 상기 기포체의 기포경계를 파괴시키는 것이 필요하다. 발포체에 내부의 기포형상변형을 넘는 인장응력을 작용시키거나 압축응력을 작용시킨 후에 인장응력을 작용시켜서, 기포경계자신이 소성변형을 한다. 구체적으로는, 연신 또는, 눌러 늘린 후에 연신한다. 연신은, 통상의 텐터법, 롤법, 인플레이션법, 압연법(壓延法) 또는 이들 방법의 조합에 의해서 소정의 배율로 행한다.In the present invention, it is necessary to break the bubble boundary of the bubble. The foam boundary itself plastically deforms by applying a tensile stress exceeding an internal bubble shape deformation or a compressive stress and then applying a tensile stress to the foam. Specifically, the film is drawn after stretching or stretching. Stretching is performed at a predetermined magnification by the usual tenter method, roll method, inflation method, rolling method, or a combination of these methods.
위와 같이 기포 경계가 파괴되어 망상 기공 구조를 갖는 시이트에 금속 나노입자가 분산된 용융 파라핀을 주입/함침시키고, 불투과성 폴리올레핀 수지 사이에 개재시키며, 상기 시이트와 불투과성 수지층의 접착은 통상의 접착 방법을 이용한다. 불투과성 수지층으로 밀봉된 상기 시이트를 파라핀의 융점(47~65℃) 이하로 냉각하여 파라핀을 고화시켜 중성자 차폐층을 제조한다.As above, the bubble boundary is broken to inject / impregnated molten paraffin containing metal nanoparticles dispersed in a sheet having a network pore structure, interposed between the impermeable polyolefin resin, and the adhesion between the sheet and the impermeable resin layer is performed by conventional adhesion. Use the method. The sheet sealed with an impermeable resin layer is cooled to below the melting point (47-65 ° C.) of the paraffin to solidify the paraffin to prepare a neutron shielding layer.
이하에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 사용하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described using specific examples.
<실시예><Example>
고밀도 폴리에틸렌(HDPE)밀도 0.955g/cm3, 멜트인덱스(MI, 190℃, 2.16Kg하 중) 9g/10분 90중량부와 폴리부텐 - 1 (PB - 1)(M8340, 미쯔이세키유 가가쿠고오교오(주) 제) 멜트인덱스(MI, 190℃, 2.16Kg하중) 4g/10분 10중량부를 배합하여 이루어진 수지성분 100중량부에 대하여, 50중량부의 황산바륨 분말과, 발포제로서 아조디카르본아미드(에이와 가가쿠(주) 제) 5중량부와, 가교조제로서 트리메티롤 프로판 트리메타크릴에이트(신나카무라 가가쿠(주) 제) 1.0중량부와, 산화방지제 1.0중량부를 첨가하고, 헨쉘믹서를 이용하여, 30℃, 500rpm에서 2분간 혼합한 후, T다이를 가지는 50mmφ, 길이/직경(L/D) = 28의 압출기에 공급하고, 압출온도 150℃에서 압출하고, 두께 1 mm의 시이트를 작성하였다.High Density Polyethylene (HDPE) Density 0.955 g / cm 3 , Melt Index (MI, 190 ° C, 2.16Kg Load) 9g / 10min 90 parts by weight with Polybutene-1 (PB-1) (M8340, Mitsui Sekiyu Kagakugo 50 parts by weight of barium sulfate powder and azodicarbon as foaming agents with respect to 100 parts by weight of a resin component made by blending 5 g / 10 minutes of 10 parts by weight of melt index (MI, 190 ° C, 2.16 Kg load) 5 parts by weight of amide (manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd.), 1.0 part by weight of trimetholol propane trimethacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and 1.0 part by weight of antioxidant, After mixing for 2 minutes at 30 ° C. and 500 rpm using a Henschel mixer, it was fed to an extruder having a T die of 50 mmφ, length / diameter (L / D) = 28, extruded at an extrusion temperature of 150 ° C., and a thickness of 1 mm. Sheet was prepared.
다음으로 이 시이트에, 750KV의 전자선을 8Mrad의 선량으로 조사하고, 가교를 하였다. 그 후 250℃의 에어오븐에 1.0분간 넣어서 발포제를 분해하여, 약 5 배로 발포시켰다. 발포후의 외관상의 밀도는 0.24g/cm2이었다.Next, the sheet was irradiated with an electron beam of 750 KV at a dose of 8 Mrad and crosslinked. Thereafter, the foaming agent was decomposed in a 250 ° C. air oven for 1.0 minute and foamed about 5 times. The apparent density after foaming was 0.24 g / cm 2 .
이 시이트의 단면을 주사형 전자현미경으로 관찰한 결과 고분자 조성물이 기포경계를 구성하는 폼이 형성되어 있는 것을 알았다. 또한, 본 샘플을 엑폭시수지로 포장하여 메운 매우 얇게 자른 조각을 투과형 전자현미경으로 관찰한 결과 기포경계의 미크로구조의 구결정으로 이루어진다는 것을 알았다. 이 기공 크기는 30.5μm이고, 공간율은 80.1%이었다.As a result of observing the cross section of this sheet with a scanning electron microscope, it turned out that the foam which the polymer composition comprises a bubble boundary is formed. In addition, as a result of observing a very thinly sliced piece of this sample wrapped with an epoxy resin with a transmission electron microscope, it was found that the microstructure of the bubble boundary consisted of a spherical crystal. This pore size was 30.5 μm and the space ratio was 80.1%.
다음으로, 상기 시이트를 3X3배 연신하여 기포 경계를 파괴시켜 두께 1.8mm부터 5mm까지의 시이트를 성형하였다. 감압 컨베이어 벨트 위에서 기포 경계가 파괴되어 망상 구조를 갖는 시이트에 5중량부의 리튬 나노입자가 분산된 100중량부의 용융 파라핀을 주입/함침시켜 오일이 함침된 시이트를 제조한 후, 20℃의 냉각롤 위에서 불투과성 폴리에틸렌 수지층(1) 사이에 개재시켜 밀봉함으로써 파라핀을 고화시킨 형태의 중성자 차폐층(2)을 제조하였다.Next, the sheet was stretched 3 × 3 times to break the bubble boundary to form a sheet having a thickness of 1.8 mm to 5 mm. The bubble boundary was broken on the decompression conveyor belt to inject / impregnate 100 parts by weight of molten paraffin containing 5 parts by weight of lithium nanoparticles into a sheet having a network structure to prepare an oil-impregnated sheet, and then, on a cooling roll at 20 ° C. The
불투과성 폴리에틸렌 수지는 0.2 mm부터 10mm까지 두께로 사용하였다. 불투과성 수지는 중성자 차폐층으로부터 오일 등의 누수를 방지하기 위한 것이다. The impermeable polyethylene resin was used in thicknesses from 0.2 mm to 10 mm. The impermeable resin is for preventing leakage of oil or the like from the neutron shielding layer.
이 경우 불투과성 수지는 폴리올레핀 수지 또는, 직경이 10㎛미만, 특히 5㎛ 미만인 평균 입자크기를 갖는 가돌리늄，붕소，리튬중, 적어도 1개 이상 원소를 포함할 수 있다. 위 원소를 포함하는 물질은，산화 가돌리늄 Gd2O3，가돌리늄·갈륨·석류석 Gd3Ga5O12，가돌리늄·페라이트 GdFeO3,Gd3Fe5O12，수산화 가돌리늄 Gd(OH)3，세륨으로 활성화한 규산 가돌리늄 Gd2SiO5:Ce，유로피움으로 활성화한 붕산 가돌리늄 GdBO3:Eu，유로피움으로 활성화한 산화 가돌리늄 Gd2O3:Eu，유로피움으로 활성화한 황산화 가돌리늄 Gd2O2S:Eu，유로피움으로 활성화한 알루민산 가돌리늄 Gd3Al5O12:Eu，유로피움으로 활성화한 갈륨 산 가돌리늄 Gd3Ga5O12:Eu，유로피움으로 활성화한 바나진 산 가돌리늄 GdVO4:Eu， 및 세륨 또는 크롬으로 활성화한 갈륨 산 가돌리늄 Gd3Ga5O12:Ce，Cr，테르븀으로 활성화한 산화 가돌리늄 Gd2O3:Tb，테르븀으로 활성화한 황산화 가돌리늄 Gd2O2S:Tb，푸라세오짐으로 활성화한 황산화 가돌리늄 Gd2O2S:Pr，테르븀으로 활성화한 갈륨 산 가돌리늄 Gd3Ga5O12:Tb，테르븀으로 활성화 한 알루민산 가돌리늄 Gd3Al5O12:Tb，탄화 붕소 B4C，질화 붕소 BN，인화 붕소 BP，황하 붕소 B2S3，인산 붕소 BPO4，산화 붕소 B2O3，산화 리튬 Li2O，과산화리튬 Li2O2，알루민산 리튬 LiAlO2，메타 붕산 리튬 LiBO2，테트라 붕산 리튬 Li2B4O7，게르만 산 리튬 Li2GeO3，몰리브덴 산 리튬 Li2MoO4，니오브산 리튬 LiNbO3，메타규산리튬 Li2SiO3，탄타륨산 리튬 LiTaO3，티탄산 리튬 Li2TiO3，바나진 산 리튬 LiVO3，텅스텐산 리튬 LiWO4，지르콘산 리튬 Li2ZrO3，질화 리튬 Li3N，수산화 리튬 LiOH·H2O，메톡시 리튬 LiOCH3을 포함할 수 있다.In this case, the impermeable resin may include at least one element of polyolefin resin or gadolinium, boron, lithium having an average particle size of less than 10 μm, in particular less than 5 μm in diameter. Substances containing the above elements include gadolinium oxide Gd 2 O 3 , gadolinium gallium and garnet Gd 3 Ga 5 O 12 , gadolinium ferrite GdFeO 3 , Gd 3 Fe 5 O 12 , gadolinium hydroxide Gd (OH) 3 , and cerium Activated gadolinium silicate Gd 2 SiO 5 : Ce, europium activated borate Gadolinium GdBO 3 : Eu, europium activated gadolinium oxide Gd 2 O 3 : Eu, europium activated gadolinium sulfate Gd 2 O 2 S : Eu, europium-activated gadolinium Gd 3 Al 5 O 12 : Eu, europium-activated gallium acid gadolinium Gd 3 Ga 5 O 12 : Eu, europium-activated vanadium acid gadolinium GdVO 4 : Eu And gallium gadolinium Gd 3 Ga 5 O 12 : Ce, Cr, terbium-activated gadolinium oxide Gd 2 O 3 : Tb, terbium-activated gadolinium sulfate Gd 2 O 2 S: Tb, Gadolinium Sulfate Gd 2 O 2 S Activated with Furaseom: Pr, terbium-activated gallium gadolinium Gd 3 Ga 5 O 12 : Tb, terbium-activated gadolinium Gd 3 Al 5 O 12 : Tb, boron carbide B 4 C, boron nitride BN, boron phosphide BP, boron sulfide B 2 S 3 , boron phosphate BPO 4 , boron oxide B 2 O 3 , lithium oxide Li 2 O, lithium peroxide Li 2 O 2 , lithium aluminate LiAlO 2 , lithium metaborate LiBO 2 , lithium tetraborate Li 2 B 4 O 7 , Lithium germanium Li 2 GeO 3 , lithium molybdate Li 2 MoO 4 , lithium niobate LiNbO 3 , lithium metasilicate Li 2 SiO 3 , lithium titanate LiTaO 3 , lithium titanate Li 2 TiO 3 , lithium vanadate LiVO 3 , lithium tungstate LiWO 4 , lithium zirconate Li 2 ZrO 3 , lithium nitride Li 3 N, lithium hydroxide LiOH.H 2 O, methoxy lithium LiOCH 3 .
<중성자 차폐능 평가><Eutron Shielding Capability Evaluation>
본 발명에 따라 제조된 차폐재로 행한 차폐능 시험 결과이다. 일정 크기의 중성자빔 출구를 만들고 중성자의 세기를 측정할 수 있는 검출기를 출구와 일정한 거리(5cm)에 배치하고 차폐재를 투과하는 중성자의 세기를 측정하였다. 이 때 차폐재의 두께를 변화시키면서 검출기로 측정하였다. 측정된 세기를 중성자 흡수 단면적 계수로 계산하였다. It is the result of the shielding test performed with the shielding material manufactured by this invention. A neutron beam outlet of a certain size was made, and a detector capable of measuring the intensity of the neutron was placed at a certain distance (5 cm) from the outlet, and the intensity of the neutron penetrating the shielding material was measured. At this time, it measured with the detector, changing the thickness of a shielding material. The measured intensity was calculated as the neutron absorption cross-sectional area factor.
중성자 흡수 단면적 계수의 계산 방법은 다음과 같다.The method of calculating the neutron absorption cross section coefficient is as follows.
I/I0 = L-μx 또는 μ= [log (I0/I)] / xI / I 0 = L -μx or μ = [log (I 0 / I)] / x
(I0:입사빔, I:투과빔, x:투과두께, μ:흡수단면적계수)(I 0 : incident beam, I: transmission beam, x: transmission thickness, μ: suction area coefficient)
시험결과Test result
금속 분말을 분산시킨 폴리올레핀 수지는 폴리올레핀 수지만을 사용한 경우에 비해 중성자 차폐효과는 크게 증가하지 않지만, 중성자 이외의 방사선을 차단하는데는 효과적이다. 또한, 상기 시험결과 본 발명은 수지내의 금속 분말에 의한 차폐효과에 더하여 균일한 기공을 가진 방사선 차폐재의 공극내의 파라핀에서 방사선이 산란함으로써 에너지가 감쇠하여 차폐 효과가 증가하는 것으로 보인다. 또한, 공극내의 파라핀에 분산된 금속 분말에 의해 중성자 차폐 효과가 보다 증가하였다.The polyolefin resin in which the metal powder is dispersed does not significantly increase the neutron shielding effect compared with the case where only the polyolefin resin is used, but is effective in blocking radiation other than the neutron. In addition, as a result of the test, the present invention appears to increase the shielding effect by attenuating energy by scattering radiation in paraffin in the pores of the radiation shielding material having uniform pores in addition to the shielding effect by the metal powder in the resin. In addition, the neutron shielding effect was further increased by the metal powder dispersed in paraffin in the pores.
도 1은 본 발명의 방사선 차폐재의 구조를 설명하기 위한 단면도.1 is a cross-sectional view for explaining the structure of the radiation shielding material of the present invention.
도 2는 본 발명의 방사선 차폐재의 기공 구조를 설명하기 위한 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view for explaining the pore structure of the radiation shielding material of the present invention.
* 도면 부호의 설명** Explanation of reference marks *
A : 기공 B : 폴리올레핀 수지층A: pore B: polyolefin resin layer
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101089323B1 (en) | 2009-12-09 | 2011-12-02 | (주)버팔로 | Manufacturing Method Of Fabric For Shielding Radiation, Fabric For Shielding Radiation And The Clothes Including The Same |
| US8318045B2 (en) | 2008-10-29 | 2012-11-27 | Korea Atomic Energy Research Institute | Radiation shielding members including nano-particles as a radiation shielding material and method for preparing the same |
| KR101272883B1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-06-11 | 한국원자력연구원 | Neutron shielding members including nano-particles as a neutron shielding materials and preparation method thereof |
| KR101460691B1 (en) | 2012-11-06 | 2014-11-12 | 한국원자력연구원 | Radiation shielding members including nano-particles as a radiation shielding materials and preparation method thereof |
| JP2015010826A (en) * | 2013-06-26 | 2015-01-19 | 株式会社Ｃｉｃｓ | Neutron shielding structure and neutron shielding method using the same |
| KR101559070B1 (en) | 2009-07-31 | 2015-10-12 | 코오롱글로텍주식회사 | Fabric used for radiation shield and method of manufacturing the same |
| CN105144303A (en) * | 2013-03-19 | 2015-12-09 | D&D公司 | Coatable radiation-shielding material and radiation-shielding elastomeric material |
| KR20210094647A (en) * | 2018-12-14 | 2021-07-29 | 래드 테크놀로지 메디컬 시스템스, 엘엘씨 | Shielding facility and manufacturing method thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0266499A (en) * | 1988-09-01 | 1990-03-06 | Tosoh Corp | Neutron ray shielding material |
| JPH0812799A (en) * | 1991-06-21 | 1996-01-16 | Tonen Corp | Polyolefin finely porous film and its manufacture |
| KR19980065500U (en) * | 1998-08-29 | 1998-11-25 | 진정화 | Radiation neutron armor |
| US20060074141A1 (en) | 2004-10-06 | 2006-04-06 | Tri-E Shielding Technologies, Llc | Techniques and compositions for shielding radioactive energy |
| US20060284122A1 (en) | 2005-05-26 | 2006-12-21 | Tdy Industries, Inc. | High efficiency shield array |
-
2008
- 2008-08-26 KR KR1020080083371A patent/KR100860333B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0266499A (en) * | 1988-09-01 | 1990-03-06 | Tosoh Corp | Neutron ray shielding material |
| JPH0812799A (en) * | 1991-06-21 | 1996-01-16 | Tonen Corp | Polyolefin finely porous film and its manufacture |
| KR19980065500U (en) * | 1998-08-29 | 1998-11-25 | 진정화 | Radiation neutron armor |
| US20060074141A1 (en) | 2004-10-06 | 2006-04-06 | Tri-E Shielding Technologies, Llc | Techniques and compositions for shielding radioactive energy |
| US20060284122A1 (en) | 2005-05-26 | 2006-12-21 | Tdy Industries, Inc. | High efficiency shield array |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8318045B2 (en) | 2008-10-29 | 2012-11-27 | Korea Atomic Energy Research Institute | Radiation shielding members including nano-particles as a radiation shielding material and method for preparing the same |
| KR101559070B1 (en) | 2009-07-31 | 2015-10-12 | 코오롱글로텍주식회사 | Fabric used for radiation shield and method of manufacturing the same |
| KR101089323B1 (en) | 2009-12-09 | 2011-12-02 | (주)버팔로 | Manufacturing Method Of Fabric For Shielding Radiation, Fabric For Shielding Radiation And The Clothes Including The Same |
| KR101272883B1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-06-11 | 한국원자력연구원 | Neutron shielding members including nano-particles as a neutron shielding materials and preparation method thereof |
| KR101460691B1 (en) | 2012-11-06 | 2014-11-12 | 한국원자력연구원 | Radiation shielding members including nano-particles as a radiation shielding materials and preparation method thereof |
| CN105144303A (en) * | 2013-03-19 | 2015-12-09 | D&D公司 | Coatable radiation-shielding material and radiation-shielding elastomeric material |
| EP2977990A4 (en) * | 2013-03-19 | 2016-12-14 | D&D Corp | Coatable radiation-shielding material and radiation-shielding elastomeric material |
| CN105144303B (en) * | 2013-03-19 | 2018-05-08 | D&D公司 | Application type radioactive ray shielding material and radioactive ray shielding elastomeric material |
| JP2015010826A (en) * | 2013-06-26 | 2015-01-19 | 株式会社Ｃｉｃｓ | Neutron shielding structure and neutron shielding method using the same |
| KR20210094647A (en) * | 2018-12-14 | 2021-07-29 | 래드 테크놀로지 메디컬 시스템스, 엘엘씨 | Shielding facility and manufacturing method thereof |
| KR20210094650A (en) * | 2018-12-14 | 2021-07-29 | 래드 테크놀로지 메디컬 시스템스, 엘엘씨 | Shielding facility and method of making thereof |
| US11437160B2 (en) | 2018-12-14 | 2022-09-06 | Rad Technology Medical Systems, Llc | Shielding facility and methods of making thereof |
| KR102476333B1 (en) * | 2018-12-14 | 2022-12-08 | 래드 테크놀로지 메디컬 시스템스, 엘엘씨 | Shielding facility and its manufacturing method |
| US11545275B2 (en) | 2018-12-14 | 2023-01-03 | Rad Technology Medical Systems Llc | Shielding facility and methods of making thereof |
| KR102608858B1 (en) * | 2018-12-14 | 2023-11-30 | 래드 테크놀로지 메디컬 시스템스, 엘엘씨 | Shielding facility and method of making thereof |
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