KR101192901B1 - Neutron Radioactive Ray Absorption Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof - Google Patents

Neutron Radioactive Ray Absorption Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101192901B1
KR101192901B1 KR1020100052838A KR20100052838A KR101192901B1 KR 101192901 B1 KR101192901 B1 KR 101192901B1 KR 1020100052838 A KR1020100052838 A KR 1020100052838A KR 20100052838 A KR20100052838 A KR 20100052838A KR 101192901 B1 KR101192901 B1 KR 101192901B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radiation absorbing
neutron radiation
boron carbide
neutron
absorbing sheet
Prior art date
Application number
KR1020100052838A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110133226A (en
Inventor
강우석
Original Assignee
강우석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강우석 filed Critical 강우석
Priority to KR1020100052838A priority Critical patent/KR101192901B1/en
Publication of KR20110133226A publication Critical patent/KR20110133226A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101192901B1 publication Critical patent/KR101192901B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01—Films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C08L75/06—Polyurethanes from polyesters
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F3/00—Shielding characterised by its physical form, e.g. granules, or shape of the material
    • G21F3/02—Clothing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/16—Applications used for films

Abstract

본 발명은, 유연성 및 복원성을 갖는 중성자 방사선 흡수시트, 이로 만든 의복 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 중성자 방사선 흡수시트는, 분말로 된 탄화 붕소와; 상기 분말 탄화 붕소에 합성물을 포함하여 혼합한 후 가압하고 성형하여 제조한 유연하고 복원성을 가지며, 상기 합성물은 이소시아네이트 계의 에스테르 고분자화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 보다 유연하여 잘 구부러지면서 복원성을 가지며, 사용이 편리하고, 안전성이 향상된 중성자 방사선 흡수시트를 제공할 수 있다.The present invention relates to a neutron radiation absorbing sheet having flexibility and resilience, to a garment made thereof, and a method for manufacturing the same. The neutron radiation absorbing sheet according to the present invention comprises boron carbide powder; The powdered boron carbide includes a composite material, is mixed, pressurized, and is formed by molding. The composite material is characterized in that it comprises an isocyanate ester polymer compound.
Accordingly, it is possible to provide a neutron radiation absorbing sheet which is more flexible and has a good bending and recovery property, is easy to use, and has improved safety.

Description

유연성 및 복원성을 갖는 중성자 방사선 흡수시트, 이로 만든 의복 및 그 제조방법 {Neutron Radioactive Ray Absorption Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof}Neutron Radioactive Ray Absorption Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made Thus and Manufacturing Method

본 발명은 유연성을 갖는 중성자 방사선 흡수시트, 이로 만든 의복 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 중성자 방사선을 흡수하고 유연성 및 복원성을 갖는 시트 형상의 유연성 및 복원성을 갖는 중성자 방사선 흡수시트, 이로 만든 의복 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible neutron radiation absorbing sheet, a garment made thereof, and a method for manufacturing the same, in particular, a neutron radiation absorbing sheet having a flexibility and resilience of a sheet shape that absorbs neutron radiation and has flexibility and resilience, and a garment made thereof. It relates to a manufacturing method.

우라늄, 플루토늄과 같은 원자량이 매우 큰 원소들은 핵이 너무 무겁기 때문에 상태가 불안정해서 스스로 붕괴를 일으킨다. 이러한 원소들이 붕괴하여 다른 원소로 바뀌게 될 때 몇 가지 입자나 전자기파를 방출하는데 이것이 바로 방사선이다. 방사선을 내놓는 원소를 방사성 원소라고 하며 이렇게 방사선을 내놓는 능력을 방사능이라고 한다. 이러한 원소가 붕괴할 때 나오는 방사선은 α(알파)선, β(베타)선, γ(감마)선 세 가지다. 하지만 일반적으로 사선이라고 할 때는 이 세 가지뿐만 아니라 X선, 중성자선 같은 다른 입자나 전자기파를 합쳐서 언급하는 경우가 많다. 방사선은 α(알파)선, β(베타)선, 중성자선과 같이 운동하는 입자인 입자선(粒子線)과 X선, γ(감마)선과 같은 전자기파, 이 두 가지로 크게 구분할 수 있다. 이하에서는 두 가지 중 대표적인 γ(감마)선과 중성자선에 대하여 살펴보기로 한다.Elements with very high atomic weights, such as uranium and plutonium, are so unstable that their cores are so heavy that they collapse. When these elements collapse and change into other elements, they emit some particles or electromagnetic waves, which are radiation. The elements that give out radiation are called radioactive elements, and their ability to give out radiation is called radioactivity. When these elements decay, there are three radiations: alpha (alpha) rays, beta (beta) rays, and gamma (gamma) rays. However, in general, when referring to diagonal lines, not only these three but also other particles or electromagnetic waves such as X-rays and neutron beams are often mentioned in combination. Radiation can be broadly classified into two types: alpha (alpha) rays, beta (beta) rays, and particle rays, which are particles that move like neutron rays, and electromagnetic waves such as X rays and γ (gamma) rays. Hereinafter, the representative γ (gamma) rays and neutron rays of the two will be described.

γ(감마)선은 파장이 매우 짧은 전자기파, 즉 빛이다. 파장이 10pm(10-9m)보다 작은 전자기파는 대부분 감마선이라고 한다. X선과 파장 영역이 겹치며 가지는 성질도 비슷하여, X선과 감마선은 보통 파장 길이로 구분하지 않고 어떤 원인에 의해 발생한 것인지를 놓고 구별한다. 감마선은 한 원소의 원자핵이 붕괴하여 다른 원소로 바뀔 때 생성되는 에너지가 방출되는 전자기파를 가리키며, 원자핵이 아닌 원자 내의 전자가 에너지를 방출하면서 나오는 전자기파를 X선이라고 한다. 원자 내부의 핵이 붕괴하여 알파선이나 베타선이 방출될 때, 아주 약간의 질량이 줄어드는데 이 질량은 아인슈타인의 식 E=mc2에 따라 커다란 에너지로 전환된다. 이 에너지는 원자핵을 불안정하게 만들며, 이렇게 해서 불안정해진 원자핵은 안정한 상태로 돌아가며 큰 에너지를 가진 전자기파를 내놓는다.γ (gamma) rays are electromagnetic waves with very short wavelengths, that is, light. Most electromagnetic waves with wavelengths less than 10 pm (10-9 m) are called gamma rays. The properties of the X-rays and the wavelength region overlap with each other. Similarly, X-rays and gamma rays are not distinguished by the wavelength length, but by what causes them. Gamma rays refer to electromagnetic waves that emit energy generated when the nucleus of one element collapses and changes to another. X-rays refer to electromagnetic waves emitted by electrons in atoms other than the nucleus. When the nucleus inside the atom collapses, releasing alpha or beta rays, a very small amount of mass is lost, which is converted into large energy according to Einstein's equation E = mc2. This energy destabilizes the nucleus, which in turn returns to a stable state, giving off a large amount of electromagnetic waves.

전자기파는 에너지가 클수록 파장이 짧아지기 때문에 원자핵의 붕괴시에는 감마선이 방출되는 것이다. 감마선은 그 자체로는 이온화 능력을 가지고 있지 않지만, 에너지가 매우 크기 때문에 물질의 원자나 분자를 건드려서 에너지를 주어 이온화를 일으킨다. 이것은 광전효과나 컴프턴 효과와 같은 현상으로 나타난다. 또한 소멸하면서 전자와 양전자를 생성하기도 한다(쌍생성). 반대로 전자와 양전자가 만나면 감마선이 나타난다(쌍소멸). 이온화 능력 자체는 알파선이나 베타선에 비해 약한 편이지만, 투과력이 매우 강력해서 일반적인 방사선 피폭은 감마선에 의한 것이다. 콘크리트나 철, 납처럼 밀도가 높은 물질을 통해서 차단할 수 있지만, 가장 잘 차단할 수 있는 납을 사용하더라도 10cm 정도의 두께가 필요하다.The higher the energy, the shorter the wavelength, so gamma rays are emitted when the nucleus collapses. Gamma rays do not have ionization capabilities in themselves, but because of their high energy, they give energy by touching atoms or molecules in matter, causing ionization. This is manifested in phenomena such as the photoelectric effect and the Compton effect. It also dies, producing electrons and positrons (pairing). Conversely, when the electrons and positrons meet, gamma rays appear (double extinction). The ionization capacity itself is weaker than alpha or beta rays, but the penetration is so strong that the general radiation exposure is due to gamma rays. It is possible to block through dense materials such as concrete, iron, and lead, but it is necessary to have a thickness of about 10 cm even if the lead that can block the most is used.

입자선으로는 대표적인 것이 중성자선, 양성자선, 우주선(宇宙線: cosmic ray) 등이 있다. 전자기파 중자외선(紫外線: UV: ultra violet)도 이온화 작용을 일으키지만 일반적으로 자외선은 방사선에 넣지 않는다. X선은 파장이 10-9m에서 10-5m 정도 되는 전자기파로 일반적으로 감마선에 비해서는 파장이 길고 그만큼 에너지가 약하다. 양성자선과 중성자선은 핵이 붕괴하면서 발생하지는 않으며 원자로나 입자가속기 같은 인위적인 수단에 의해 발생한다. 양성자선은 알파선과 비슷한 성질을 지니며, 중성자선은 전하를 가지지 않지만 운동 에너지가 크기 때문에 그러한 운동 에너지를 잃으면서 감마선을 내놓거나 양성자를 방출하여 이온화 작용을 일으킨다. 우주선은 원자핵이나 원자로 등, 지구가 기원이 아닌 우주에서 기원하는 모든 방사선을 지칭하는 것으로 뮤온, 중성미자, 전자, 중성자, 감마선 등을 모두 포함한다.Particle beams include neutron beams, proton beams, and cosmic rays. Electromagnetic waves, such as ultraviolet (UV) ultra violet, also cause ionization, but generally do not put ultraviolet light into radiation. X-rays are electromagnetic waves with a wavelength of 10-9m to 10-5m, and are generally longer and weaker than gamma rays. Proton and neutron beams do not occur when the nucleus collapses, but by artificial means such as nuclear reactors or particle accelerators. Protons have properties similar to alpha rays, and neutrons do not have charges, but because of their high kinetic energy, they produce gamma rays or emit protons, causing ionization. Cosmic rays refer to all radiations originating in the universe other than the Earth's origin, such as nuclear nuclei or nuclear reactors, and include muons, neutrinos, electrons, neutrons, and gamma rays.

이러한 방사선은 실생활에서 방사선을 주로 취급하는 원자력 발전소, 연구소, 병원 등에서 발생할 수 있다. 이렇게 방사선이 발생하는 조건 하에서 작업하는 작업자들의 방사선 오염을 안전하게 차폐 또는 흡수할 수 있는 소재를 이용한 방사선 차폐복 또는 방사선 흡수복 등이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 차폐복 내지 흡수복은 구부러지거나 구부러진 후에 원상태로 복원이 되지 않아 사용자가 사용하기에 불편한 점이 있다. 또한, 통상 중성자와 같은 방사선을 흡수할 수 있는 방사선 흡수복 등이 거의 개발되어 있지않고 있는 것이 현실이다. 이에, 감마선 등이 아니라 중성자선을 흡수하여 작업자로부터 중성자선을 차폐할 수 있는 방사선 흡수복 등이 바람직하다. 또한, 방사선 흡수를 위한 용도의 의복 등으로 제조되는 경우 상호 이어주는 이음새, 이음새를 형성하기 위한 구멍 등으로 인해 안정성을 저해할 우려가 있다.Such radiation can occur in nuclear power plants, laboratories, hospitals, etc., which mainly deal with radiation in real life. Thus, a radiation shielding suit or a radiation absorbing suit using a material capable of safely shielding or absorbing radiation contamination of workers working under the conditions in which radiation occurs is used. However, such a shielding suit or absorbent suit is inconvenient for the user to use because it is not restored to its original state after bending or bending. Moreover, it is a reality that little radiation absorbing clothing or the like capable of absorbing radiation such as neutrons is usually developed. Accordingly, radiation absorbing clothing that can absorb neutron beams rather than gamma rays and shield neutron beams from an operator is preferable. In addition, when manufactured with a garment for the purpose of absorbing radiation, there is a fear that the stability is impaired due to the seams, the holes for forming the seams, or the like.

따라서, 본 발명의 목적은, 보다 유연하고 복원력이 우수한 유연성 및 복원성을 갖는 중성자 방사선 흡수시트, 이로 만든 의복 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a neutron radiation absorbing sheet, a garment made thereof, and a method of manufacturing the same, which are more flexible and have excellent resilience.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 보다 안전성이 향상된 유연성 및 복원성을 갖는 중성자 방사선 흡수시트, 이로 만든 의복 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a neutron radiation absorbing sheet, a garment made thereof, and a method of manufacturing the same having improved safety and flexibility and resilience.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 탄화 붕소 분말의 부서짐, 떨어짐 등이 발생하지 않아 사용이 편리한 유연성 및 복원성을 갖는 중성자 방사선 흡수시트, 이로 만든 의복 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a neutron radiation absorbing sheet, a garment made thereof, and a method of manufacturing the same, having flexibility and resilience that are easy to use since the boron carbide powder does not break or fall.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 비교적 적용범위를 향상시킬 수 있는 유연성 및 복원성을 갖는 중성자 방사선 흡수시트, 이로 만든 의복 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a neutron radiation absorbing sheet, a garment made thereof, and a method of manufacturing the same, having flexibility and resilience that can relatively improve the scope of application.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 간편하게 착탈할 수 있는 유연성 및 복원성을 갖는 중성자 방사선 흡수시트, 이로 만든 의복 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Further, another object of the present invention is to provide a neutron radiation absorbing sheet, a garment made thereof, and a method of manufacturing the same, which have a flexibility and a resilience that can be easily detached.

상기 목적은, 분말로 된 탄화 붕소와; 상기 분말 탄화 붕소에 합성물을 포함하여 혼합한 후 가압하고 성형하여 제조한 유연하고 복원성을 가지며, 상기 합성물은 이소시아네이트 계의 에스테르 고분자화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 방사선 흡수시트에 의해 달성된다.The object is powdered boron carbide; It is flexible and restorative, prepared by mixing the powdered boron carbide, including a composite, and then pressing and molding the composite. The composite is achieved by a neutron radiation absorbing sheet, characterized in that it comprises an isocyanate ester polymer compound.

삭제delete

또한, 상기 분말 탄화 붕소의 함량은 40 ~ 60 wt% 범위며, 상기 합성물은 상기 분말 탄화 붕소와 상기 고분자화합물을 상호 결합하여 고밀도, 고압으로 성형 가능한 첨가제를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the content of the powdered boron carbide ranges from 40 to 60 wt%, and the composite may further include an additive capable of forming a high density and high pressure by combining the powdered boron carbide and the polymer compound.

한편, 본 발명의 목적은, 중성자 방사선 흡수시트를 포함하는 유연하고 복원성을 갖는 중성자 방사선 흡수복에 의해서도 달성된다.On the other hand, the object of the present invention is also achieved by a flexible and recoverable neutron radiation absorbing suit comprising a neutron radiation absorbing sheet.

또 다른 한편, 분말로 된 탄화 붕소와 합성물을 혼합하는 단계와; 유연성과 복원성을 갖도록 고압으로 가압하여 성형하여 고밀도의 시트 형상으로 성형하는 단계;를 포함하며, 상기 합성물은 이소시아네이트 계의 에스테르 고분자화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 방사선 흡수시트 또는 중성자 방사선 흡수복의 제조방법에 의해서도 달성된다.On the other hand, mixing the powdered boron carbide with the composite; Forming a high-density sheet by pressing at high pressure so as to have flexibility and resiliency; and wherein the composite includes an isocyanate-based ester polymer compound, the neutron radiation absorbing sheet or the neutron radiation absorbing suit It is also achieved by a manufacturing method.

또한, 상기 분말 탄화 붕소의 함량은 40 ~ 60 wt% 범위인 것이 바람직하다.In addition, the content of the powdered boron carbide is preferably in the range of 40 ~ 60 wt%.

본 발명에 따르면, 보다 유연하고 복원력이 우수하며, 의복 등으로 제조시 착용감이 양호할 수 있다.According to the present invention, it is more flexible and excellent in resilience, and may have a good wearing feeling when manufactured in clothing or the like.

또한, 이음매, 구멍 등이 필요하지 않아 보다 안전성이 향상될 수 있다.In addition, a seam, a hole, or the like is not required, and thus safety may be improved.

또한, 탄화 붕소 분말의 부서짐, 떨어짐 등이 발생하지 않아 사용이 편리하며, 안전성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the boron carbide powder is not broken, falling, etc., it is convenient to use and improves safety.

또한, 방사선의 조사량에 대응하여 차폐재의 함유 중량, 강도, 두께 등을 조절하여 제조할 수 있으며, 용도에 따라 의복, 커튼, 방호막 등에 다양하게 사용할 수 있어 적용범위를 향상시킬 수 있다.In addition, it can be produced by adjusting the content, strength, thickness, etc. of the shielding material in response to the radiation dose, and can be used in a variety of applications, such as clothes, curtains, protective film, etc. can improve the scope of application.

또한, 중성자 방사선 흡수복의 경우, 전면으로 개방되어 있어 일반 작업복 상의와 같이 간편하게 착탈할 수 있어 사용이 편리하다.In addition, the neutron radiation absorbing clothing is open to the front, so that it can be easily removed and detached like a general work clothes, and thus it is convenient to use.

도 1(a) 내지 도 1(d)는 본 발명의 일실시예에 따른 중성자 방사선 흡수시트의 소재를 만들기 위한 과정을 설명하기 위한 개략도,
도 1(e)는 본 발명에 따른 중성자 방사선 흡수시트의 소재를 절단한 단면도,
도 1(f)는 본 발명에 따른 중성자 방사선 흡수시트를 이용하여 만들어진 방사선 흡수복의 형상을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 중성자 방사선 흡수시트의 공정도를 나타낸 도면이다.1 (a) to 1 (d) is a schematic diagram for explaining a process for making a material of the neutron radiation absorbing sheet according to an embodiment of the present invention,
Figure 1 (e) is a cross-sectional view cut the material of the neutron radiation absorbing sheet according to the present invention,
Figure 1 (f) is a view showing the shape of a radiation absorbing garment made using a neutron radiation absorbing sheet according to the present invention,
2 is a view showing a process of the neutron radiation absorbing sheet according to the present invention.

본원 발명에 대하여 이하에서 도 1(a) 내지 도 2를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 (a) to 2.

특히, 본 발명에 따른 중성자 방사선 흡수시트(100)는 전술한 방사선의 종류 중에서 직진성을 지내지 않는 중성자선을 차폐하는 기능을 주로 갖는다.In particular, the neutron radiation absorbing sheet 100 according to the present invention mainly has a function of shielding neutron beams that do not undergo straightness among the types of radiation described above.

혼합 단계(S310)는, 도 1(a) 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 주재료인 분말 형상의 탄화 붕소와 부재료를 믹서(110) 등으로 혼합하여 혼합 재료를 생성한다. 이 때, 혼합하는 수단은 믹서를 포함하는 다양한 종류의 혼합수단(110)을 사용할 수 있다. 다만, 탄화 붕소를 분말 상태로 사용하기 때문에 유해한 분진이 비산하지 않도록 밀폐된 구조의 혼합수단(110)이 바람직하다. 여기서, 분말 탄화 붕소의 함량은 40~60 wt% 범위인 것이 바람직하다. 이 비율보다 낮으면 방사선을 차폐 내지 흡수할 수 있는 기능이 떨어진다. 이 비율보다 높으면 방사선을 차폐 내지 흡수할 수 있는 기능은 향상되지만 사용되는 재료인 탄화 붕소가 고가이므로 경제성 또한 고려 대상이 될 것이다. 그렇다고 본 발명의 중성자 방사선 흡수시트(140)는 35 wt% 이상에서 55 wt% 미만의 분말 탄화 붕소의 함량을 제외하는 것은 아니다. In the mixing step (S310), as shown in FIGS. 1A and 2, powdered boron carbide, which is a main material, and a subsidiary material are mixed with the mixer 110 to generate a mixed material. In this case, the mixing means may use various kinds of mixing means 110 including a mixer. However, since the boron carbide is used in a powder state, the mixing means 110 in a sealed structure is preferable so that harmful dust does not scatter. Here, the content of the powdered boron carbide is preferably in the range of 40 to 60 wt%. If it is lower than this ratio, the function which shields or absorbs radiation will fall. If it is higher than this ratio, the function of shielding or absorbing radiation is improved, but the economical efficiency will also be considered because boron carbide, a material used, is expensive. However, the neutron radiation absorbing sheet 140 of the present invention does not exclude the content of powdered boron carbide of less than 55 wt% at 35 wt% or more.

이하에서 방사선 중 특히 중성자를 차폐 내지 흡수할 수 있는 차폐율 내지 흡수율은 분말 탄화 붕소의 혼합 비율, 본 발명에 따른 판 형상의 소재(140)의 두께에 따라 달라진다. 즉, 동일한 두께의 소재(140)에서 분말 탄화 붕소의 비율이 35 wt%인 것과 60 wt%인 것의 차폐율 또는 흡수율이 상이하며, 동일한 분말 탄화 붕소의 비율을 가지는 경우 두께가 두꺼울수록 고밀도화 될수록 중성자 방사선의 차폐율 내지 흡수율이 높아진다. 탄화 붕소는 직진성을 갖지 않는 중성자선을 흡수할 수 있는 소재이다. 본 발명에서는 이러한 탄화 붕소를 분말 형태로 적용한 것이 하나의 특징이다. 그리고, 사용되는 분말 탄화 붕소는 중성자 방사선의 차폐율 내지 흡수율이 우수한 고순도의 분말로 된 탄화 붕소가 바람직하다.In the following, the shielding ratio to absorbance, in particular, that can shield or absorb neutrons in the radiation, depends on the mixing ratio of the powdered boron carbide and the thickness of the plate-shaped material 140 according to the present invention. That is, the shielding rate or absorption rate of the powdered boron carbide is 35 wt% and the weight of 60 wt% in the same thickness of the material 140, and in the case of having the same powdered boron carbide ratio, the thicker the thickness, the higher the neutron The shielding rate or absorption rate of the radiation is increased. Boron carbide is a material that can absorb neutron beams that do not have straightness. In the present invention, the application of such boron in powder form is one feature. The powdered boron carbide used is preferably boron carbide made of a high purity powder having excellent shielding rate and absorption rate of neutron radiation.

분말의 탄화 붕소에 첨가되는 재료는 이소시아네이트(isocyanate) 계의 에스테르 고분자화합물을 포함한다. 그리고, 이들을 상호 단단하게 결합할 수 있는 첨가제를 추가한다. 이에, 본 발명에 따른 중성자 방사선 흡수시트(100)에서는 분말의 탄화 붕소 입자의 결속력이 아주 강해질 뿐만 아니라 고밀도화가 달성될 수 있다. 여러 가지 화합물 중에서 이소시아네이트 계의 에스테르 고분자화합물이 분말의 탄화 붕소의 결속력과 고밀도화를 달성할 수 있음을 많은 실험을 통해 얻을 수 있었다. 즉, 대부분의 경우와 마찬가지로 첨가되는 화합물의 종류에 따라 최종적으로 제조되는 중성자 방사선 흡수시트(100)의 물리적 성질 등이 상이해 질 수 있다.The material added to the powdered boron carbide includes an isocyanate ester polymer compound. And the additive which can combine these mutually tightly is added. Thus, in the neutron radiation absorbing sheet 100 according to the present invention, not only the binding force of the boron carbide particles of the powder is very strong, but also high density can be achieved. Many experiments have shown that isocyanate ester high molecular compounds can achieve the binding strength and density of powdered boron carbide among various compounds. That is, as in most cases, the physical properties of the neutron radiation absorbing sheet 100 finally manufactured may vary depending on the type of compound to be added.

성형 단계(S320)는, 도 1(b), 도 1(c) 및 도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들면 하형(125)과 하형(123)의 금형을 갖는 프레스 작업으로 이루어진다. 일 예를 들면, 프레스(120)의 하부에 마련된 하형(125)에 혼합한 원재료(130)를 넣고, 프레스(120)의 상부에 마련된 하형(123)이 하강하여 하형(125)의 혼합된 원재료(130)를 가압한다. 이 경우, 원재료(130) 내지 소재(140)의 온도는 예를 들면, 45±5℃ 사이를 유지한다. 이 온도보다 낮거나 높으면 가압 시 성형이 다소 어렵다. 이러한 온도를 유지시키기 위해 하형(123) 또는 하형(125)에는 히터(미도시) 등이 포함될 수 있다.Molding step (S320), as shown in Figure 1 (b), Figure 1 (c) and Figure 2, for example, consists of a press operation having a mold of the lower mold 125 and the lower mold (123). For example, the raw material 130 mixed in the lower mold 125 provided in the lower portion of the press 120 is put, and the lower mold 123 provided in the upper portion of the press 120 is lowered to mix the raw materials of the lower mold 125. Press 130. In this case, the temperature of the raw material 130 to the material 140 is maintained between 45 ± 5 ° C., for example. If it is lower or higher than this temperature, molding is somewhat difficult when pressurized. In order to maintain such a temperature, the lower mold 123 or the lower mold 125 may include a heater (not shown).

그리고, 숙성(경화)단계(S330)는, 도 1(c) 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일정한 온도에서 소정 시간 동안 가압한 상태를 유지하여 혼합된 소재(140)를 숙성시킨다. 즉, 원하는 두께에 따라 상이할 수도 있지만, 제품 두께 2mm인 경우를 일 예로 들면, 실온인 20±5℃ 범위를 약 10±1 시간 동안 유지하여 제품의 안정성을 유지하기 위해 숙성 과정을 거친다. 이 시간보다 오랫동안 숙성을 하더라도 숙성에 대한 효과가 향상되지 않으며, 이 시간보다 짧게 숙성을 하면 분말 탄화 붕소와 합성물과의 상호 결합이 단단하지 않고, 고밀도화가 이루어지지 않아 제품화된 탄화 붕소가 부서지거나 제품으로부터 떨어져 나오는 현상을 일으킬 우려가 있다. 또한, 이 단계의 시간이 경과하면 소재(140)의 경화도 이루어진다. 즉, 분말 탄화 붕소, 고분자 화합물, 첨가제 등이 상호 화학반응을 일으켜 안정화가 이루어지는 공정이다. 이러한 단계를 거친 소재(140)는 고밀도화된 판 형상의 소재(140)로 된다.Then, in the aging (curing) step (S330), as shown in Fig. 1 (c) and 2, by maintaining a pressurized state for a predetermined time at a constant temperature to mature the mixed material 140. That is, it may be different depending on the desired thickness, for example, if the product thickness 2mm, for example, the aging process in order to maintain the stability of the product by maintaining the temperature range of 20 ± 5 ℃ for about 10 ± 1 hour. Aging longer than this time does not improve the effect on aging, and if it is aged shorter than this time, the boron powder and the composite are not firmly bonded to each other, and densification is not achieved. There is a fear of causing the phenomenon to come off. In addition, when the time of this step elapses, the material 140 is hardened. That is, powder boron carbide, a high molecular compound, an additive, etc. generate | occur | produce a mutual chemical reaction, and is a process which stabilizes. The material 140 that has undergone this step becomes a denser plate-shaped material 140.

이렇게 형성된 소재(140)는 기존의 방사선 차폐용 내지 흡수용 소재보다도 훨씬 유연하면서도 우수한 복원성을 갖는다.The material 140 thus formed has much more flexibility and excellent resilience than the conventional radiation shielding or absorbing material.

상기의 여러 가지 실시예는 하나의 실시예로 분말 탄화 붕소의 함량, 제품의 두께 등이 상이한 경우 상이한 시간과 온도가 적용될 수도 있다.According to various embodiments of the present disclosure, different times and temperatures may be applied when the content of the powdered boron carbide, the thickness of the product, and the like are different.

마무리 단계(S340)는, 도 1(d) 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 하형(123) 및 하형(125)으로부터 분리시킨 소재(140)를 마무리 작업하는 과정, 외피 또는 내피를 부착하는 단계, 의복의 형상에 맞게 재봉하는 단계, 의복 등과 같이 필요로 하는 형태로 만드는 단계 등을 포함한다.Finishing step (S340), as shown in Figure 1 (d) to 2, the process of finishing the material 140 separated from the lower mold 123 and the lower mold 125, the step of attaching the outer shell or the endothelium , Sewing to fit the shape of the garment, including the step of making the shape required such as clothing.

먼저, 도 1(d)에 도시한 바와 같이, 하형(123)으로부터 상형(125)을 분리하고 하형(123)으로부터 소재(140)를 분리시킨다. 그리고, 도시하지 않았지만, 하형(123)과 하형(125)에서 분리된 판 형상의 소재(140)의 가장자리 등을 깨끗하게 마무리하는 마무리 작업을 실시한다.First, as shown in FIG. 1 (d), the upper mold 125 is separated from the lower mold 123, and the material 140 is separated from the lower mold 123. And although not shown in figure, the finishing operation which cleanly finishes the edge of the plate-shaped raw material 140 etc. isolate | separated from the lower mold | type 123 and the lower mold | type 125 is performed cleanly.

다음, 도 1(e)에 도시된 바와 같이, 소재(140)의 안쪽 또는 바깥쪽을 필요에 따라 내피(160) 또는 외피(150)를 소재(140)에 결합재를 이용하여 상호 부착시킨다. 이 과정에서 소재(140)와 내피(160) 또는 외피(150)를 결합하는 결합재로 소재(140)의 성분을 이루는 이소시아네이트 계의 고분자화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 소재(140)를 이루는 성분이 결합재로도 사용되어 접착력을 훨씬 향상시킬 수 있다.Next, as shown in Figure 1 (e), the inner or outer side of the material 140, as necessary, the endothelial 160 or the outer shell 150 is attached to the material 140 using a binder. In this process, it is preferable to use an isocyanate-based polymer compound constituting the component of the material 140 as a binding material for bonding the material 140 and the endothelial 160 or the outer shell 150. Therefore, the component constituting the material 140 can also be used as a binder can improve the adhesion even more.

다음, 도 1(f)에 도시된 바와 같이, 사용자가 입기 쉬운 조끼 형태의 형상으로 재단하고, 필요한 형상의 중성자 방사선 흡수복(100)을 만든다. 한편, 판 형상의 소재(140)를 이용하므로 이음매, 구멍 등이 없도록 개방된 앞쪽은 결합수단(170)으로 벨크로 테이프를 이용하여 고정하는 것이 바람직하다. 이에, 종래의 이음매나 구멍 등을 통하여 차폐가 되지 않는 부분을 없앨 수 있어 보다 효율적으로 방사선을 흡수 내지 차폐할 수 있다.Next, as shown in Figure 1 (f), the user is cut into a shape of a vest easy to wear, to make a neutron radiation absorbing suit 100 of the required shape. On the other hand, since the plate-shaped material 140 is used to open the front so that there are no seams, holes, etc., it is preferable to fix the velcro tape by the coupling means 170. Therefore, the part which is not shielded can be eliminated through a conventional seam or a hole, and a radiation can be absorbed or shielded more efficiently.

즉, 일실시예로 통상의 조끼처럼 앞쪽이 개방된 형태의 본 발명에 따른 중성자 방사선 흡수시트(140)로 만든 중성자 방사선 흡수복(100)을 착용한 후 벨크로 테이프(170)를 이용하여 사용이 매우 편리하고 이음매나 구멍 등이 필요하지 않은 단일의 판 형태로 구비되어 안전성을 향상시킬 수 있다.That is, in one embodiment, using the neutron radiation absorbing suit 100 made of the neutron radiation absorbing sheet 140 according to the present invention in the form of an open front like a conventional vest and then using the Velcro tape 170. It is very convenient and is provided in the form of a single plate that does not require seams or holes, thereby improving safety.

전술한 일실시예는 의복에 대하여만 서술하였으나, 본 발명에 따른 중성자 방사선 흡수복(100)은 의복뿐만 아니라 중성자 방사선이 발생되는 방사선실의 차폐 커턴, 방호벽 등에 사용되어도 아주 효과적이다. 즉, 벽과 같은 구조물에 사용되어도 아주 효과적으로 방사선을 차폐할 수 있다.Although the above-described embodiment described only the clothing, the neutron radiation absorbing clothing 100 according to the present invention is very effective even when used as a shield curtain, a barrier of the radiation room in which neutron radiation is generated as well as the clothing. That is, even when used in a structure such as a wall it can shield the radiation very effectively.

여기서, 본 발명의 여러 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.Here, although various embodiments of the present invention have been illustrated and described, it will be apparent to those skilled in the art that the present embodiments may be modified without departing from the spirit or spirit of the present invention. will be. The scope of the invention will be determined by the appended claims and their equivalents.

100 : 중성자 방사선 흡수복 110 : 믹서, 혼합수단
120 : 프레스 123 : 상형
125 : 하형 130 : 혼합재료, 원재료
140 : 소재, 중성자 방사선 흡수시트 150 : 외피
160 : 내피 170 : 결합수단100: neutron radiation absorbing suit 110: mixer, mixing means
120: Press 123: Pictograph
125: lower mold 130: mixed material, raw material
140: material, neutron radiation absorption sheet 150: shell
160: endothelial 170: coupling means

Claims (6)

분말로 된 탄화 붕소와;
상기 분말 탄화 붕소에 합성물을 포함하여 혼합한 후 가압하고 성형하여 제조한 유연하고 복원성을 가지며,
상기 합성물은 이소시아네이트 계의 에스테르 고분자화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 방사선 흡수시트.Powdered boron carbide;
Including the composite in the powdered boron carbide, it is flexible and has a restorability prepared by pressing and molding,
The composite is neutron radiation absorbing sheet, characterized in that it comprises an isocyanate ester polymer compound. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 분말 탄화 붕소의 함량은 40 ~ 60 wt% 범위며,
상기 합성물은 상기 분말 탄화 붕소와 상기 고분자화합물을 상호 결합하여 고밀도, 고압으로 성형 가능한 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 방사선 흡수시트.The method of claim 1,
The content of the powdered boron carbide ranges from 40 to 60 wt%,
The composite is a neutron radiation absorbing sheet, characterized in that it further comprises an additive capable of forming a high density, high pressure by combining the powdered boron carbide and the polymer compound. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항의 상기 중성자 방사선 흡수시트를 포함하는 유연하고 복원성을 갖는 중성자 방사선 흡수복.A flexible and resilient neutron radiation absorbing suit comprising the neutron radiation absorbing sheet of claim 1. 분말로 된 탄화 붕소와 합성물을 혼합하는 단계와;
유연성과 복원성을 갖도록 고압으로 가압하여 성형하여 고밀도의 시트 형상으로 성형하는 단계;를 포함하며,
상기 합성물은 이소시아네이트 계의 에스테르 고분자화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성자 방사선 흡수시트 또는 중성자 방사선 흡수복의 제조방법.Mixing the powdered boron carbide with the composite;
It comprises a step of forming a high-density sheet shape by pressing under high pressure to have flexibility and resilience;
The composite is a method for producing a neutron radiation absorbing sheet or neutron radiation absorbing clothing comprising an isocyanate ester polymer compound. 제5항에 있어서,
상기 분말 탄화 붕소의 함량은 40 ~ 60 wt% 범위인 것을 특징으로 하는 중성자 방사선 흡수시트 또는 중성자 방사선 흡수복의 제조방법.The method of claim 5,
The method of producing a neutron radiation absorbing sheet or neutron radiation absorbing clothing, characterized in that the content of the powdered boron carbide ranges from 40 to 60 wt%.
KR1020100052838A 2010-06-04 2010-06-04 Neutron Radioactive Ray Absorption Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof KR101192901B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100052838A KR101192901B1 (en) 2010-06-04 2010-06-04 Neutron Radioactive Ray Absorption Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100052838A KR101192901B1 (en) 2010-06-04 2010-06-04 Neutron Radioactive Ray Absorption Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110133226A KR20110133226A (en) 2011-12-12
KR101192901B1 true KR101192901B1 (en) 2012-10-18

Family

ID=45500971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100052838A KR101192901B1 (en) 2010-06-04 2010-06-04 Neutron Radioactive Ray Absorption Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101192901B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001242288A (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Toshiba Corp Radiation shielding material, and radiation shielding suit, radiation shield and radiation shielding equipment using it
JP2003139892A (en) 2001-10-30 2003-05-14 Japan Atom Energy Res Inst Neutron shield material
JP2003255081A (en) * 2002-03-04 2003-09-10 National Maritime Research Institute Radiation shield material composition
KR100901151B1 (en) 2001-10-01 2009-06-04 꼬제마 로지스틱스 에스.아. Neutron shielding material for maintaining sub-criticality based on unsaturated polymer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001242288A (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Toshiba Corp Radiation shielding material, and radiation shielding suit, radiation shield and radiation shielding equipment using it
KR100901151B1 (en) 2001-10-01 2009-06-04 꼬제마 로지스틱스 에스.아. Neutron shielding material for maintaining sub-criticality based on unsaturated polymer
JP2003139892A (en) 2001-10-30 2003-05-14 Japan Atom Energy Res Inst Neutron shield material
JP2003255081A (en) * 2002-03-04 2003-09-10 National Maritime Research Institute Radiation shield material composition

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110133226A (en) 2011-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2796529A (en) Radiation shield
Dong et al. Using iron concentrate in Liaoning Province, China, to prepare material for X-Ray shielding
KR101164742B1 (en) Neutron Radioactive Ray Absorption and Gamma Radioactive Ray Shield Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof
Liu et al. Magnetic moments of the spin-1/2 doubly charmed baryons in covariant baryon chiral perturbation theory
Hamad et al. Radiation shielding properties of Nd0. 6Sr0. 4Mn1− yNiyO3 substitute with different concentrations of nickle
CN104262527B (en) A kind of radioprotective liquid organic glass
Mheemeed et al. Gamma-ray absorption using rubber—lead mixtures as radiation protection shields
Akman et al. Gamma attenuation characteristics of CdTe-Doped polyester composites
Adams A temporary increase in the neutron component of cosmic rays.
KR101192915B1 (en) Radioactive Ray Shield Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof
Ashok et al. Gamma-ray shielding effectiveness of lead bismuth germanoborate glasses
Plionis et al. Replacement of lead bricks with non-hazardous polymer-bismuth for low-energy gamma shielding
KR101265428B1 (en) Tungsten Sheet with Flexibility and Restoration using tungsten powder, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof
KR20210056756A (en) Hybrid lead-free radiation shielding material and radiation shielding suit using the same
KR101192901B1 (en) Neutron Radioactive Ray Absorption Sheet with Flexibility and Restoration, Cloth made thereby and Manufacturing Method thereof
Zeng et al. Development of polymer composites in radiation shielding applications: a review
US20140103230A1 (en) Radioactive ray shield or absorption sheet with flexibility and restorability, clothes made of the same, and manufacturing method thereof
US9006695B2 (en) Use of a mixture comprising erbium and praseodymium as a radiation attenuating composition, radiation attenuating material, and article providing protection against ionising radiation and comprising such a composition
Mortazavi et al. Production of a datolite-based heavy concrete for shielding nuclear reactors and megavoltage radiotherapy rooms
Tajudin et al. Gadolinium-doped polymeric as a shielding material for X-ray
DE102005057428B3 (en) Radiation resisting and -shielding coating system for components and structures, comprises carrier- and covering layers formed by sprayable gum out of isocyanate hardening polymer and composition of gum particles
WO2006103793A1 (en) Radiation shielding material
KR20150143052A (en) Radiation Shielding Sheet including Electromagnetic waves using High Density Metal powder and the Shielding Clothing thereof
Makarious et al. Radiation distribution through ilmenite—limonite concrete and its application as a reactor biological shield
Lee et al. Performance estimation of lead-free dual-layered shielding in dismantling of steam generator: A Monte-Carlo simulation study

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee