KR20120119158A - 다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법 - Google Patents

다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120119158A
KR20120119158A KR1020110036944A KR20110036944A KR20120119158A KR 20120119158 A KR20120119158 A KR 20120119158A KR 1020110036944 A KR1020110036944 A KR 1020110036944A KR 20110036944 A KR20110036944 A KR 20110036944A KR 20120119158 A KR20120119158 A KR 20120119158A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radiation
shielding material
radiation shielding
shield
polymer
Prior art date
Application number
KR1020110036944A
Other languages
English (en)
Inventor
김재우
이병철
엄영랑
이창규
김형원
Original Assignee
국방과학연구소
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 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020110036944A priority Critical patent/KR20120119158A/ko
Publication of KR20120119158A publication Critical patent/KR20120119158A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/12—Laminated shielding materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/20—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of continuous webs only
    • B32B37/203—One or more of the layers being plastic
    • 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
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
    • G21F1/10—Organic substances; Dispersions in organic carriers
    • G21F1/103—Dispersions in organic carriers
    • G21F1/106—Dispersions in organic carriers metallic dispersions

Abstract

본 발명은 다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 나노입자 크기를 가지는 표면처리된 방사선 차폐물질이 고분자 기재에 분산되어 이루어진 나노복합재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

Description

다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법{Multi layer radiation shielding body and preparation method for the same}
본 발명은 다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 방사선 차폐물질이 고분자 기재에 분산되어 이루어진 나노복합재를 포함하여 이루어지는 다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
방사선은 의료, 산업 및 연구의 다양한 분야에 많은 유익을 주면서도 잘못 사용되면 직접적으로 인체에 피해를 줄 수 있다. 따라서 현대사회에서 방사선은 절대적으로 필요하지만 동시에 불필요한 방사선은 반드시 차폐를 해주어야 한다. 이러한 관점에서 효율성과 신뢰성이 있는 방사선 차폐재 및 이를 이용한 차폐체는 방사선의 안전에 있어서 매우 중요하다.
한편 방사선은 크게 전리방사선과 비전리 방사선으로 나뉠 수 있는데, 일반적으로 방사선은 전리방사선을 의미한다. 전리방사선에는 알파선, 베타선, 양성자, 중성자, 감마선, X-선 등이 있어 직간접으로 물질을 이온화시킬 수 있으며, 비전리 방사선은 일반적으로 에너지가 작아 물질을 통과할 때 이온을 만들지 못하거나 이온을 만들 확률이 매우 작은 방사선을 가리키며, 적외선, 가시광선 및 자외선 등이 있다.
상기 알파선은 물질의 투과력이 매우 낮아 공기 중에서도 흡수되어 특별히 차폐가 필요 없으며, 베타선은 알파선보다는 투과력이 큰 것으로 알려져 있지만 일반적으로는 얇은 알루미늄 호일이나 플라스틱판 정도로도 막을 수 있다.
반면, 감마선은 핵의 붕괴나 변환으로부터 발생되며, 일반적으로 X-선보다 높은 에너지를 갖고 있는 전자기파로서, 투과력이 매우 강한 특징이 있다. 또한 X-선의 경우에는 원자를 구성하고 있는 전자의 궤도이탈에 의해 발생하는 전자기파이나 일반적으로 감마선 보다는 에너지가 작은 것이 특징이며, 이러한 감마선이나 X-선은 콘크리트 또는 텅스텐, 철, 납과 같은 밀도가 높은 금속물질을 통해서 차단할 수 있으나, 금속물질을 사용하는 경우, 이들의 고밀도로 인하여 차폐체의 중량이나 부피가 커지는 문제가 있다.
중성자는 핵이 붕괴하거나 분열할 때 발생하며, 전기적으로 중성이다. 또한, 고속중성자의 경우는 1MeV 이상의 큰 에너지를 갖기 때문에, 고속중성자를 감속시키기 위해서는 중성자와 질량이 비슷한 수소가 많이 함유된 물질을 차폐재로 사용하며, 감속된 에너지가 작은 열중성자(~0.025eV)를 흡수하기 위한 중성자 흡수물질이 혼합된 차폐체가 요구된다.
특히 감마선(X-선을 포함하는 의미임, 이하 동일) 또는 중성자는 원자나 분자에 직접 작용하여 DNA나 단백질의 주요 구조를 변경시킬 수 있고, 생물의 생식세포에 작용하는 경우 돌연변이를 유도하여 기형을 유발할 확률을 증가시킬 수 있으며, 성체에 작용하는 경우 암 등의 질환을 발생시킬 수 있으며, 더욱이 열중성자는 주위의 물질을 방사화시켜 주위 환경을 방사능으로 오염시키는 문제가 있다. 따라서, 방사선이 활용되는 분야에서는 인체와 환경에 유해한 감마선 또는 중성자를 차폐할 수 있는 방사선 차폐체가 필수적으로 설치되어야 한다.
종래의 감마선 차폐체는 철, 납, 텅스텐 및 시멘트 등을 포함하는 물질을 이용하여 감마선 차폐효과를 얻을 수 있음이 공지되어 있다. 한편, 중성자 차폐체에서는 일반적으로 열중성자 흡수능이 우수한 보론, 리튬, 가돌리늄 등의 열중성자 미세흡수단면적(thermal neutron absorption cross-section)이 큰 물질을 포함하는 화합물을 고분자 또는 금속기재에 혼합하여 사용하는 것이 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 마이크로 이상의 크기를 갖는 방사선 차폐물질로 구성되는 일반적인 단층 차폐체에 비하여 방사선이 차폐물질과 충돌하는 확률을 증가시키고, 그 결과 차폐체 내에서 방사선의 평균자유경로를 감소시키고, 나아가 방사선 이동 경로를 예측하여 차폐체를 다층구조로 조성함으로써 종래의 방사선 차폐체보다 우수한 방사선 차폐효과를 나타낼 뿐만 아니라, 차폐체 내의 기공 발생을 최소화함으로써 기공의 존재로 인한 차폐효과의 저하 및 차폐체의 물성 저하를 방지하고, 동일한 중량비로도 우수한 차폐효과를 나타낼 수 있어 차폐체의 경량화를 달성할 수 있는 다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다층구조의 방사선 차폐체는 나노입자 크기의 방사선 차폐물질이 고분자 기재에 분산되어 이루어진 나노복합재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 구체예에서, 본 발명의 방사선 차폐체는 1층 이상의 나노복합재층과 1층 이상의 순수 고분자층을 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 사용되는 방사선 차폐물질의 입자 크기는 입사되는 방사선과 차폐물질 간의 충돌확률을 증가시켜 차폐효율을 높이는 중요한 요인으로, 10~900nm인 것이 바람직한데, 방사선 차폐물질의 입자크기가 10nm 미만인 경우에는 나노 입자를 제조하는데 어려움이 있어 바람직하지 않고, 900nm를 초과하는 경우에는 충돌확률이 그만큼 감소하여 나노입자의 효과적인 방사선 차폐효율을 얻을 수 없어서 바람직하지 않다. 다만 나노입자를 제조하는 경우, 공정의 효율성 및 경제성을 높이기 위한 방편으로 입자의 크기 분포가 상기 입자크기 범위 내에서 매우 넓게 제조된 경우에도 유사한 차폐효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다층구조의 방사선 차폐체에 포함되는 방사선 차폐물질의 함량은 1~20중량%인 것이 바람직한데, 상기 차폐물질의 함량이 1중량% 미만인 경우에는 방사선 차폐효과가 감소하는 문제가 생겨 바람직하지 않고, 20중량%를 초과하는 경우에는 차폐효율은 증가할 수 있으나 고분자 기재에 나노크기의 미세한 차폐물질을 균일하게 분산시키기 어려우며, 차폐체의 무게가 현저히 증가하는 문제가 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 다층구조의 방사선 차폐체에 의해 차폐되는 방사선은 1차적으로는 중성자이며, 2차적으로는 차폐재를 구성하고 있는 물질(탄소, 수소 및 보론 등)과의 반응에 의해 발생하는 감마선으로서, 상기 중성자와 감마선은 본 발명의 다층구조의 방사선 차폐체에 의해 동시에 차폐될 수 있다.
상기 방사선 차폐물질로는 차폐목적에 따라 중성자 차폐물질 또는 감마선 차폐물질을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다층구조의 방사선 차폐체에 의해 차폐되는 방사선이 중성자인 경우, 상기 방사선 차폐물질은 열중성자 흡수단면적이 큰 보론, 리튬, 가돌리늄, 사마륨, 유로퓸, 카드뮴 및 디스프로슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이를 포함하는 화합물, 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. 이러한 중성자 차폐물질은 용도에 따라, 기재의 종류에 따라 선택할 수 있으나, 이들 중에서 보론 또는 보론 화합물이 경제성 및 물성 측면에서 더욱 바람직하다. 바람직한 보론 화합물의 예로는 B2O3, B4C, Na2B4O7, B(OH)3 및 BN 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 다층구조의 방사선 차폐체에 의해 차폐되는 방사선이 감마선인 경우, 상기 차폐물질은 고밀도인 납, 철 및 텅스텐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이를 포함하는 화합물, 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 고분자 기재는 다층구조의 방사선 차폐체로의 성형이 용이하며, 나노입자 크기의 방사선 차폐물질과 혼합시 기공의 생성을 최소화할 수 있으며, 부수적으로 방사선 차폐 효과를 갖는 것이면 바람직한데, 상기 고분자 기재의 예로는 수소밀도가 높아 고속중성자를 감속시키기에 효과적인 고분자로서, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸렌(PE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌프로필렌 공중합체(EPM), 아크릴, 에폭시, 폴리우레탄 및 고무 등으로부터 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물이 바람직하며, 상기 고무로는 합성 고무, 천연고무, 실리콘계 고무, 불소계 고무 등이 바람직하다. 이들 중에서 폴리에틸렌 및 고무 계열이 수소원자 함유량으로 볼 때 더욱 바람직하나, 고분자 기재의 물성을 향상시키기 위한 방법으로, 상기 고분자들의 친화성을 고려하여 2종 이상을 혼련하여 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 다층구조의 방사선 차폐체의 제조방법은 다음의 (1)~(4)의 단계들을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
(1) 방사선 차폐물질을 나노입자 크기로 분쇄하고, 계면활성제로 표면처리하는 단계(단계 1);
(2) 상기 단계 1에서 분쇄된 방사선 차폐물질을 고분자 기재에 균일하게 분산시키는 단계(단계 2);
(3) 상기 방사선 차폐물질이 분산된 고분자 기재를 판넬 또는 시트 형태로 성형하는 단계(단계 3); 및
(4) 상기 단계 3에서 제조된 판넬 또는 시트를 복수개 적층하여 다층구조로 제조하는 단계(단계 4).
이하, 본 발명에 따른 다층구조의 방사선 차폐체의 제조방법을 단계별로 상세히 설명한다.
본 발명의 다층구조의 방사선 차폐체의 제조방법에 있어서, 단계 1은 방사선 차폐물질을 나노크기로 분쇄하고, 표면을 계면활성제로 표면처리하여, 표면처리된 나노입자로 제조하는 단계이다.
단계 1에 있어서의 분쇄는 볼 밀링에 의해 표면처리와 동시에 분쇄가 이루어지도록 수행되는 것이 바람직하며, 볼 밀링을 통해 중성자 차폐 나노입자 제조시 볼과 용기의 구성 물질로부터 생성된 철, 텅스텐 등 고밀도 금속 나노입자는 감마선을 감쇠하는 역할을 하기 때문에, 일반적인 나노기술에 사용되는 고가의 정제과정이 필요하지 않아 경제적인 장점이 있다. 또한 최적의 차폐효과를 나타낼 수 있는 입자의 크기의 범위가 넓어 볼밀 공정의 단점인 나노입자 입도의 불규칙성이 문제가 되지 않아 경제성 확보에 유리한 효과가 있다.
상기와 같이, 볼 밀링을 통해 계면활성제를 이용한 방사선 차폐물질의 나노입자의 표면처리와 분쇄를 동시에 처리하는 일단계(one-step) 공정은, 계면활성제:방사선 차폐물질의 나노입자를 1:5~1:20의 중량비로 혼합한 후 볼 밀링하여 수행되며, 계면활성제와 방사선 차폐물질의 나노입자의 중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 나노입자의 제조에 문제가 있음과 동시에 표면처리하는 것이 어려운 단점이 있다. 이러한 일단계 공정의 경우 일반적으로 다단계 입자표면처리 공정을 거치는 다른 나노기술이 보유하고 있지 못하는 경제성 확보에도 유리한 장점이 있다.
이때, 만약 차폐물질이 일단계(one-step) 볼밀공정을 이용하지 못하는 질화붕소(BN)와 같은 물질인 경우, 질화붕소를 독립적으로 분쇄 후 개별적으로 표면처리하는 이단계(two-step) 공정을 거쳐 상기 단계 1을 수행하게 된다.
또한, 만약 차폐물질이 텅스텐인 경우에도 전기선 폭발법을 이용하여 나노입자 제조 후, 개별적으로 표면처리하는 이단계(two-step) 공정을 거쳐 상기 단계 1을 수행하게 된다.
상기 개별적인 표면처리 공정은 계면활성제를 용제에 용해하여 얻어진 용액에 나노크기의 방사선 차폐물질 입자를 투입 후, 이를 교반 및 용제를 증발시킴으로써 수행된다.
이때, 상기 용제에 용해되는 계면활성제의 중량비는, 바람직하게는 용제:계면활성제=5:1~20:1이며, 상기 용제의 온도는 80~130℃인 것이 바람직하다. 만약 용제에 대한 계면활성제의 함량이 지나치게 적은 경우에는 표면처리가 완전히 수행되지 않아 바람직하지 않고, 용제에 대한 계면활성제의 함량이 지나치게 많은 경우에는 나노입자의 응집으로 인해 표면처리가 어려운 문제점이 있다. 용제의 온도가 80℃ 미만인 경우에는 표면처리제가 충분히 녹지 않아 바람직하지 않으며, 용제의 온도가 130℃를 초과하는 경우에는 용제가 빨리 증발하여 표면처리의 시간이 짧아지는 단점이 있어 바람직하지 않다. 또한, 상기 용제는 톨루엔 또는 싸이클로헥산을 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되지는 않는다.
상기 단계 1에서 사용되는 계면활성제는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌, 에폭시, 아크릴, 폴리프로필렌 및 고무로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 상기 물질들은 고분자 기재와 동일한 물질 또는 친화성이 있는 물질들로서, 고분자 기재와 동일한 물질을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 단계 1이 이단계(two-step) 공정인 경우에는, 일단계(one-step) 공정과 동일한 계면활성제를 이용하거나 실란 계열의 화합물을 이용하여 표면처리하는 것이 바람직하다.
상기 계면활성제를 통한 나노입자 표면처리는, 나노입자를 고분자 기재에 분산시 응집 등을 통해 뭉치게 되는 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 상기 표면처리를 통해 고분자 기재에 나노입자를 균일하게 분산시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다층구조의 방사선 차폐체의 제조방법에 있어서, 단계 2는 분쇄된 방사선 차폐물질을 고분자 기재상에 균일하게 분산시키는 단계이다. 상기 단계 2의 분산은 분말혼합법, 용융혼합법 또는 액상 교반에 의해 고분자 기재에 분산시킬 수 있다. 이때, 상기 방사선 차폐물질이 고분자 기재에 균일하게 분산되는 것이 중요하다. 이는 차폐체의 방사선 차폐효과가 차폐체 전체를 통해 균일하게 얻어지는 것과 직접적으로 연관되기 때문이며, 또한 기본 고분자의 물성을 유지 및 향상시키기 위해 매우 중요하다.
본 발명의 다층구조의 방사선 차폐체의 제조방법에 있어서, 단계 3은 방사선 차폐물질이 분산된 고분자 기재를 판넬 또는 시트 형태로 성형하는 단계이다. 이때 성형되는 판넬 또는 시트는 다양한 두께의 연속 또는 불연속적인 시트 또는 판넬 형태로 성형될 수 있다.
이때, 나노입자의 고분자 내 균일분산과, 시트 및 판넬로의 성형이 동시에 가능한 이축압출기를 이용하여 상기 단계 2와 단계 3의 과정을 동시에 수행하는 것도 가능하다.
또한, 상기 이축압출기를 사용하지 않는 경우, 상기 단계 3의 성형은 가열압축 및 압연 공정을 통해 수행될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 다층구조의 방사선 차폐체의 제조방법에 있어서, 단계 4는 상기 단계 3에서 제조된 나노복합재 판넬 또는 시트를 복수개 적층하거나, 또는 1개 이상의 상기 나노복합재 판넬 또는 시트를 방사선 차폐물질이 포함되지 않은 순수한 고분자 기재로 된 1개 이상의 고분자 판넬 또는 시트와 함께 적층하여 다층구조로 제조하는 단계이다.
이 때 제조되는 다층구조의 방사선 차폐체는 방사선 환경에 따라 최적의 차폐효과를 줄 수 있는 다층구조로 압축 및 압연 성형하여 제조되며, 이때 각 층의 중성자/감마선 차폐입자의 배합, 각층의 두께, 적층되는 판넬 또는 시트의 종류와 갯수 및 적층 순서는 노출되는 방사선 환경에 따라 다를 수 있다.
다층구조의 방사선 차폐체의 각 층은 목적과 용도에 따라 대면적의 시트 또는 판넬을 적층하거나 좁은 시트 또는 판넬을 교대로 연결하여 적층할 수 있으며, 또한 각 층의 결합은 기본적으로 동일한 기재를 사용하는 경우에는 특별한 처리없이 압축 및 압연을 통해 결합 또는 접착할 수 있다.
이 때, 단계 4에서 적층되는 복수개의 판넬 또는 시트형태의 고분자 기재들이 상이한 경우에는, 판넬 또는 시트의 표면을 전자빔, 이온빔 또는 라디칼 에칭을 이용하여 표면처리 후 일반적인 고분자 접착제를 이용하여 각 층을 접착 및 적층하여 다층구조의 방사선 차폐체를 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의해 제조되는 방사선 차폐 물질의 나노입자가 분산된 다층구조의 방사선 차폐체는 단층 구조의 차폐체와 비교하여 차폐효과가 우수하며, 마이크로 이상의 크기를 갖는 방사선 차폐물질로 구성되는 차폐체에 비하여 방사선이 차폐물질과 충돌하는 확률을 증가시키고, 그 결과로 차폐체 내에서 방사선의 평균자유경로를 감소시켜 종래의 방사선 차폐체보다 우수한 방사선 차폐효과를 나타낼 수 있다. 또한 방사선 이동 경로를 예측하여 차폐체를 다층구조로 조성함으로써 동일한 밀도인 경우, 본 발명에 따른 차폐체는 두께 및 부피를 감소시킬 수 있기 때문에 차폐체의 경량화를 달성할 수 있으며, 나아가 차폐체 내의 기공 발생을 최소화함으로써 기공의 존재로 인한 차폐효과의 저하 및 차폐체의 물성 저하를 방지하여, 다양한 분야의 방사선 발생시설 및 장치에서 발생하는 유해한 방사선의 차폐에 활용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일예의 다층구조 방사선 차폐체의 개략도이고;
도 2는 본 발명의 일예의 나노복합재의 인장강도 그래프이고;
도 3은 본 발명의 일예의 나노복합재의 굴곡강도 그래프이고;
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 5를 통해 제조되는 다층구조 방사선 차폐체와 단층 구조의 방사선 차폐체를 비교한 중성자 차폐 MCNP 모사 그래프이고;
도 5는 본 발명의 실시예 1 내지 5를 통해 제조되는 다층구조 방사선 차폐체와 단층 구조의 방사선 차폐체를 비교한 2차 감마선 차폐 MCNP 모사 그래프이다.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 실시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다
<실시예 1> 나노복합재를 이용한 다층구조의 방사선 차폐체 제조 1
단계 1: 상용화된 마이크론 크기(~150μm)의 보론카바이드(B4C)를 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 10:1 중량비로 혼합하고, 이를 볼 밀링하여 표면처리가 수행된 나노입자(50~200nm)를 제조하였다.
단계 2: 상용화된 HDPE와 EPM을 3:7의 중량비로 이축압출기를 이용하여 혼련하여 두께가 0.3cm, 폭이 10cm인 순수한 고분자 시트를 제조하였다.
단계 3: 상기 단계 1에서 제조된 표면처리된 보론카바이드(B4C) 나노입자를 5중량%의 비율로 HDPE와 EPM이 3:7의 중량비로 혼합된 고분자와 함께 이축압출기를 이용한 압출공정을 수행하여, 보론카바이드 나노입자가 균일하게 분산된 두께 0.3cm, 폭 10cm의 고분자 나노복합재 시트를 제조하였다.
단계 4: 단계 2와 3에서 각각 제조된 0.3cm 두께의 시트들을 단계 2의 순수한 고분자 시트 5장과 단계 3의 보론카바이드(B4C) 나노복합재 시트 1장을 순서대로 적층한 후 가열 압축하여 다층구조의 방사선 차폐체를 제조하였다.
<실시예 2> 나노복합재를 이용한 다층구조의 방사선 차폐체 제조 2
단계 1: 상용화된 마이크로(~10μm) 단위의 질화붕소(BN)를 계면활성제 없이 볼 밀링을 통해 나노입자(50~100nm)를 제조하였다. 상기에서 분쇄된 질화붕소를 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이 용해된 싸이클로헥산(싸이클로헥산:LDPE=10:1)에 투입하여 110℃에서 교반 및 증발시켜, 저밀도 폴리에틸렌으로 나노크기의 BN입자 표면을 코팅처리하였다.
단계 2: 상용화된 HDPE와 EPM을 3:7의 중량비로 이축압출기를 이용하여 혼련하여 두께가 0.3cm, 폭이 10cm인 순수한 고분자 시트를 제조하였다.
단계 3: 상기 단계 1에서 제조된 표면처리된 질화붕소(BN) 나노입자를 5중량%의 비율로 HDPE와 EPM이 3:7의 중량비로 혼합된 고분자와 함께 이축압출기를 이용한 압출공정을 수행하여, 질화붕소 나노입자가 균일하게 분산된 두께 0.3cm, 폭 10cm의 고분자 나노복합재 시트를 제조하였다.
단계 4: 단계 2와 3에서 각각 제조된 0.3cm 두께의 시트들은, 단계 2의 순수한 고분자 시트 5장과 단계 3의 질화붕소(BN) 나노복합재 시트 1장을 순서대로 적층한 후 가열 압축하여 다층구조의 방사선 차폐체를 제조하였다.
<실시예 3> 나노복합재를 이용한 다층구조의 방사선 차폐체 제조 3
단계 1: 0.6mm 텅스텐 선으로부터 전기선 폭발법을 이용하여 100nm 미만의 텅스텐 나노입자를 제조하였다. 상기에서 제조된 텅스텐 나노입자를 LDPE가 녹아있는 싸이클로헥산(싸이클로헥산:LDPE=10:1)에 투입하여 110℃에서 교반 및 증발시켜, LDPE로 나노크기의 텅스텐 입자 표면을 코팅처리하였다.
단계 2: 상용화된 HDPE와 EPM을 3:7의 중량비로 이축압출기를 이용하여 혼련하여 두께가 0.3cm, 폭이 10cm인 순수한 고분자 시트를 제조하였다.
단계 3: 상기 단계 1에서 제조된 표면처리된 텅스텐 나노입자를 5중량%의 비율로 HDPE와 EPM이 3:7의 중량비로 혼합된 고분자와 함께 이축압출기를 이용한 압출공정을 수행하여, 텅스텐 나노입자가 균일하게 분산된 두께 0.3cm, 폭 10cm의 고분자 나노복합재 시트를 제조하였다.
단계 4: 상기 단계 2에서 제조된 0.3cm 두께의 순수한 고분자 시트 3장, 상기 실시예 1의 단계 3에서 제조된 보론카바이드(B4C) 나노복합재 시트 2장, 상기 단계 3에서 제조된 텅스텐 나노복합재 시트 1장을 순서대로 적층한 후 가열 압축하여 다층구조의 방사선 차폐체를 제조하였다.
<비교예 1> 일반 복합재를 이용한 다층구조의 방사선 차폐체 제조 1
실시예 1의 단계 1에서 사용된 표면처리된 보론카바이드 나노입자(50~200nm) 대신에 마이크론 크기(~150μm)의 보론카바이드를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 차폐체를 제조하였다.
<비교예 2> 일반 복합재를 이용한 다층구조의 방사선 차폐체 제조 2
실시예 2의 단계 1에서 사용된 질화붕소 나노입자(50~100nm) 대신에 마이크론 크기(~10μm)의 질화붕소를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 수행하여 차폐체를 제조하였다.
<비교예 3> 일반 복합재를 이용한 다층구조의 방사선 차폐체 제조 3
실시예 3의 단계 1에서 사용된 텅스텐 나노입자(100nm 미만) 대신에 마이크론 크기(~45μm)의 텅스텐을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일하게 수행하여 차폐체를 제조하였다.
<실험예 1> 다층구조 차폐체의 고속중성자 차폐효과 분석
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2를 통하여 제조된 다층구조의 방사선 차폐체의 고속중성자 차폐효과를 실험하였고, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다. 고속중성자원으로는 한국원자력연구원 교정선원실에서 보유하고 있는 평균 4MeV(최대 ~11MeV)의 에너지를 방출하는 AmBe 소스를 이용하여 공인된 절차에 따라 각 30분 이상 조사 시험하였다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2를 통하여 제조된 나노복합 차폐체가, 비교예 1 및 2를 통하여 제조된 일반적인 복합 차폐체보다 더 뛰어난 고속 중성자 차폐효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 고속중성자가 먼저 1.5cm 두께의 순수한 고분자 층을 통과하며 감속되고, 감속된 저에너지 중성자(열중성자)는 0.3cm 두께의 보론카바이드 또는 질화붕소 입자가 분산된 고분자 층을 통과하며 흡수되는 과정을 거쳐 결과적으로 중성자를 차폐할 수 있기 때문이다.
이때, 실시예 1을 통하여 제조된 보론카바이드 나노입자가 분산된 나노복합재의 경우, 비교예 1을 통해 제조된 마이크로 크기의 보론카바이드가 분산된 일반적인 복합재와 비교하여 CPS(count per second)의 경우 12%(거시적 중성자 흡수단면적 Σth를 비교하면 40배) 이상 차폐효과가 향상됨을 알 수 있다.
또한 실시예 2를 통해 제조된 질화붕소 나노입자가 분산된 나노복합재의 경우, 비교예 2를 통해 제조된 마이크로 크기의 질화붕소가 분산된 일반적인 복합재와 비교하여 CPS의 경우 8%(거시적 중성자 흡수단면적 Σth를 비교하면 3.2배) 이상 차폐효과가 향상됨을 알 수 있다. 이는 먼저 순수 고분자층을 두어 중성자의 에너지를 저감하고, 저에너지 중성자를 흡수할 수 있는 보론 함유 복합재층을 두어 효과적인 중성자속을 저감시킬 수 있으며, 따라서 다층구조 효과와 동시에 기재에 분산된 방사선 차폐물질의 크기가 나노크기인 경우 더욱 뛰어난 방사선 차폐효과가 있음을 확인할 수 있었다.
Figure pat00001
<실험예 2> 텅스텐 차폐체의 감마선 차폐효과 분석
본 발명의 실시예 3 및 비교예 3을 통하여 제조된 차폐체의 감마선 차폐효과를 실험하였고, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다. 감마선원으로는 한국원자력연구원 방사선연구소 방사선 조사실에서 보유하고 있는 0.66MeV 에너지 감마선 방출 Cs-137 소스를 이용하여 공인된 절차에 따라 조사 시험하였다.
표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예 3을 통하여 제조된 텅스텐 나노입자가 분산된 나노복합 차폐체가 비교예 3을 통하여 제조된 마이크로 크기의 텅스텐 입자가 분산된 일반적인 복합 차폐체보다 더 뛰어난 감마선 차폐효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 감마선 차폐의 경우 보론카바이드는 입자의 크기와 상관없이 영향이 적음을 알 수 있었다.
이때, 실시예 3을 통하여 제조된 텅스텐 나노입자가 분산된 나노복합 차폐체의 경우, 비교예 3을 통해 제조된 마이크로 크기의 텅스텐 입자가 분산된 일반적인 고분자복합 차폐체와 비교하여 감마선 선형감쇠계수(linear attenuation coefficient) μ가 2배 증가하여 감마선 차폐효과가 향상됨을 알 수 있다. 이는 고분자 기재에 분산된 감마선 차폐물질의 크기가 나노크기인 경우 확률적으로 감마선 입자와 텅스텐 입자의 충돌빈도수를 증가시켜 차폐효과를 향상시킬 수 있음을 증명하는 결과이며, 동시에 다층구조를 이용하여 고속중성자를 차폐할 때 2차적으로 생성되는 감마선의 차폐에 효과적임을 보여주는 결과라 할 수 있다.
Figure pat00002
<실험예 3> 나노복합재의 인장강도 분석
상기 실시예 1의 단계 1에서와 같이 표면처리된 보론카바이드(B4C) 나노입자를 5중량%의 비율로 HDPE와 함께 단계 3과 같이 이축압출기를 통해 압출하여 제조된 보론카바이드 나노입자가 분산된 고분자 나노복합재(샘플 1) 및 보론카바이드 나노입자 대신 보론카바이드 마이크로입자를 사용하여 동일하게 제조된 보론카바이드 마이크로 입자가 분산된 고분자 복합재(샘플 2)의 인장강도(ASTM D638)를 측정하였고, 그 결과는 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 보론카바이드 마이크로 입자를 이용하여 제조된 고분자 복합재(샘플 2)의 인장강도는 보론카바이드의 함량이 증가할수록 저하되는 경향을 보여주고 있지만, 본 발명에 따라 제조된 고분자 나노복합재(샘플 1)의 인장강도는 보론카바이드의 함량이 증가되어도 저하되지 않으며 오히려 향상되는 것을 확인하였다. 이를 통하여 나노크기의 방사선 차폐물질을 사용함으로써 고분자 복합재에 불순물로 작용하는 차폐입자가 오히려 물성 강화제로 작용하여 인장강도가 약해지는 문제점을 극복하였을 뿐 아니라 오히려 향상함을 확인하였다.
<실험예 4> 나노복합재의 굴곡강도 분석
상기 실시예 1의 단계 1에서와 같이 표면처리된 보론카바이드(B4C) 나노입자를 5중량%의 비율로 HDPE와 함께 단계 3과 같이 이축압출기를 통해 압출하여 제조된 보론카바이드 나노입자가 분산된 고분자 나노복합재(샘플 1) 및 보론카바이드 나노입자 대신 보론카바이드 마이크로입자를 사용하여 동일하게 제조된 보론카바이드 마이크로 입자가 분산된 고분자 복합재(샘플 2)의 굴곡강도를 ASTM D790 규격 및 방법에 따라 측정하였고, 그 결과는 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 보론카바이드 마이크로 입자를 이용하여 제조된 고분자 복합재(샘플 2)의 굴곡강도는 보론카바이드의 함량이 증가할수록 저하되는 경향을 보여주고 있지만, 본 발명에 따라 제조된 고분자 나노복합재(샘플 1)의 굴곡강도는 보론카바이드의 함량이 증가되어도 저하되지 않으며 오히려 향상되는 것을 확인하였다. 이를 통하여 나노크기의 방사선 차폐물질을 사용함으로써 고분자 복합재에 불순물로 작용하는 차폐입자가 오히려 물성 강화제로 작용하여 굴곡강도가 약해지는 문제점을 극복하였을 뿐 아니라 오히려 향상함을 확인하였다.
<실험예 5> Monte Carlo N-Particle(MCNP) 코드를 이용한 다층구조 방사선 차폐체의 중성자 차폐효과 모사
본 발명의 실시예를 통해 제조되는 다층구조 방사선 차폐체와 단층 구조 방사선 차폐체의 중성자 차폐효과를 MCNP를 이용하여 모사하였고, 그 결과는 도 4에 나타내었다. 모사한 차폐체의 총 두께는 30mm이며, 유형 1에서 유형 5까지 총 다섯 종류의 차폐체를 모사하였다. 차폐체 내 차폐물질의 밀도는 모든 차폐체가 동일하며, 각 유형의 차폐체 특성은 표 3에 나타내었다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 유형 1은 단층 구조이고, 유형 2~유형 5의 방사선 차폐체는 모두 6층의 다층구조이고, 각 층의 두께는 5mm이며, 고분자 각 층에 있어서 기재로는 HDPE:EPM=3:7의 중량비로 혼합된 고분자 기재를 사용하였고, 고분자 기재에 분산되는 방사선 차폐물질로는 보론카바이드 나노입자(평균 입자크기 200nm)와 텅스텐 나노입자(평균 입자크기 150nm)를 사용하였고, 방사선원으로는 핵분열시 발생하는 와트중성자스펙트럼(Watt fission spectrum)을 사용하였으며, 평행하게 차폐체로 입사한다고 가정하였다.
Figure pat00003
도 4에 나타낸 바와 같이, 중성자 플럭스(neutron flux)의 경우 단층 구조인 유형 1의 차폐체를 기준으로 유형 2와 유형 4가 더욱 우수한 차폐효과를 나타내었으며, 중성자 선량(neutron dose)의 경우 유형 3과 유형 4가 더욱 우수한 차폐효과를 나타내었다. 일반적으로 차폐효과는 인체에 해를 주는 방사선량을 기준으로 판단하기 때문에 본 계산결과에 의하면 유형 3 차폐체가 가장 우수하며, 유형 5 차폐체도 단층구조 차폐체보다 우수함을 알 수 있다. 상기 플럭스와 선량 계산 결과는 각 차폐유형을 비교하기 위한 상대적 차폐효과이다. 중성자플럭스와 중성자선량이 반대의 결과를 보여주는 것은, 높은 에너지의 중성자가 선량에 크게 기여하기 때문에 낮은 에너지의 중성자플럭스가 높은 경우에는 선량에 기여하는 부분이 작기 때문에 이러한 결과를 얻을 수 있는 것이다.
<실험예 6> Monte Carlo N-Particle(MCNP) 코드를 이용한 다층구조 방사선 차폐체의 2차 감마선 차폐효과 모사
본 발명의 실시예를 통해 제조되는 다층구조 방사선 차폐체와 단층 구조 방사선 차폐체의 2차 감마선 차폐효과를 MCNP를 이용하여 모사하였고, 그 결과는 도 5에 나타내었다. 계산에 사용된 차폐체 유형과 조건은 상기 실험예 5와 동일하며, 플럭스와 선량 계산 결과는 각 차폐유형을 비교하기 위한 상대적 차폐효과이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 중성자가 물질과 반응하여 생성되는 2차 감마선에 대한 차폐효과의 경우, 감마선 플럭스(gamma flux)와 감마선량(gamma dose)이 중성자의 경우와는 다르게 동일한 패턴을 보여주고 있는데, 이는 방출되는 감마선의 에너지가 중성자와 다르게 일정하여 플럭스와 비례하기 때문이다. 반면에, 중성자의 경우에는 에너지 분포가 넓기 때문에 플럭스와 반드시 일치하지는 않는 결과를 얻을 수 있다.
결과적으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 중성자의 경우와 동일하게 유형 3 및 유형 5의 차폐체가 유형 1의 단층구조 차폐체와 비교하여 더욱 우수한 차폐효과를 보이는 것으로 나타났으며, 특히 유형 3의 다층구조의 방사선 차폐체의 경우 가장 우수한 2차 감마선 차폐효과를 보여주고 있음을 알 수 있었다.

Claims (13)

1층 이상의 나노복합재층과 1층 이상의 고분자 기재로 이루어진 고분자층을 포함하고, 상기 나노복합재층은 10~900nm의 입자 크기를 가지는 표면처리된 방사선 차폐물질이 1~20중량%의 비율로 고분자 기재에 분산되어 이루어진 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체.
제 1항에 있어서, 상기 차폐되는 방사선이 중성자인 경우, 상기 방사선 차폐물질은 보론, 리튬, 가돌리늄, 사마륨, 유로퓸, 카드뮴 및 디스프로슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이를 포함하는 화합물, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체.
제 1항에 있어서, 상기 차폐되는 방사선이 감마선인 경우, 상기 방사선 차폐물질은 납, 철 및 텅스텐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이를 포함하는 화합물, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체.
제 1항에 있어서, 상기 고분자 기재는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 아크릴, 에폭시, 폴리우레탄 및 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체.
다음의 단계들을 포함하는 다층 구조의 방사선 차폐체 제조방법:
방사선 차폐물질을 나노입자 크기로 분쇄하고, 계면활성제로 표면처리하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 분쇄된 방사선 차폐물질을 고분자 기재에 균일하게 분산시키는 단계(단계 2);
상기 방사선 차폐물질이 분산된 고분자 기재를 판넬 또는 시트 형태로 성형하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 제조된 판넬 또는 시트를 복수개 적층하거나, 방사선 차폐물질이 포함되지 않은 고분자 기재로 된 고분자 판넬 또는 시트와 함께 적층하여 다층구조로 제조하는 단계(단계 4).
제 5항에 있어서, 상기 단계 1의 분쇄는 계면활성제:방사선 차폐물질의 나노입자를 0.5~4:10~20의 중량비로 혼합한 후 볼 밀링에 의해 방사선 차폐물질의 표면처리와 분쇄가 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 방사선 차폐물질이 질화붕소인 경우, 상기 단계 1은 질화붕소를 독립적으로 분쇄 후 개별적인 표면처리 공정을 거쳐 수행되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 방사선 차폐물질이 텅스텐인 경우, 상기 단계 1은 전기선폭발법을 이용하여 텅스텐 나노입자 제조 후 개별적인 표면처리 공정을 거쳐 수행되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체 제조방법.
제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 단계 1에서 표면처리는, 계면활성제가 용제에 용해된 용액에 나노크기의 방사선 차폐물질 입자를 투입하고, 이를 교반 후 용제를 증발시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체 제조방법.
제 9항에 있어서, 상기 용제와 계면활성제의 중량비는 용제:계면활성제=5:1~20:1이며, 용제의 온도는 80~130℃인 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 계면활성제는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴, 에폭시 및 고무로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 단계 3의 성형은 가열압축 및 압연공정을 통하여 수행되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 단계 4에서 적층되는 각 판넬 또는 시트에 있어서 고분자 기재가 상이한 경우에는 판넬 또는 시트의 표면을 전자빔, 이온빔 또는 라디칼 에칭을 이용하여 표면처리 후 고분자 접착제를 이용하여 각 층을 접착하여 적층함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 방사선 차폐체 제조방법.
KR1020110036944A 2011-04-20 2011-04-20 다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법 KR20120119158A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110036944A KR20120119158A (ko) 2011-04-20 2011-04-20 다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110036944A KR20120119158A (ko) 2011-04-20 2011-04-20 다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120119158A true KR20120119158A (ko) 2012-10-30

Family

ID=47286460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110036944A KR20120119158A (ko) 2011-04-20 2011-04-20 다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120119158A (ko)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101452790B1 (ko) * 2012-12-11 2014-10-22 한국수력원자력(주) 최적 납 차폐 방법을 적용한 칼리포르늄 중성자 선원함
KR20160010729A (ko) * 2014-07-17 2016-01-28 서울대학교산학협력단 표면을 고분자로 둘러싼 텅스텐입자를 함유하는 우수한 차단특성을 가진 납이 없는 다층구조 복합 방사선 차폐재 및 이의 제조 방법
KR20170093315A (ko) * 2016-02-04 2017-08-16 서강대학교산학협력단 방사선 차폐재 제조용 조성물
WO2017183828A1 (ko) * 2016-04-18 2017-10-26 주식회사 더굳인터내셔널 조영제를 이용한 일차 방사선 차폐구
KR20180012507A (ko) * 2016-07-27 2018-02-06 주식회사 알에스엠테크 자연 방사선 차폐기능을 겸비한 투습방수포 및 그 제조방법
KR20180081209A (ko) * 2017-01-06 2018-07-16 내일테크놀로지 주식회사 3-ｄ 프린터블 방사선 차폐체 제조 방법, 방사선 차폐체 제조 장치 및 방사선 차폐체
KR102148894B1 (ko) * 2019-03-25 2020-08-31 주식회사 오리온이엔씨 중·저준위 방사성 액체 폐기물의 운반 및 저장 장치
WO2021095988A1 (ko) * 2019-11-11 2021-05-20 한국재료연구원 다층구조의 중성자 흡수 알루미늄 복합소재 및 그 제조방법
WO2021107509A1 (ko) * 2019-11-27 2021-06-03 정재필 기계학습 기반 3차원 공간상 선원의 분포 및 이동 경로 예측 시스템과 그 방법
CN115926216A (zh) * 2022-08-24 2023-04-07 西安工程大学 基于金属氢化物的柔性中子复合屏蔽体制备方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101452790B1 (ko) * 2012-12-11 2014-10-22 한국수력원자력(주) 최적 납 차폐 방법을 적용한 칼리포르늄 중성자 선원함
KR20160010729A (ko) * 2014-07-17 2016-01-28 서울대학교산학협력단 표면을 고분자로 둘러싼 텅스텐입자를 함유하는 우수한 차단특성을 가진 납이 없는 다층구조 복합 방사선 차폐재 및 이의 제조 방법
KR20170093315A (ko) * 2016-02-04 2017-08-16 서강대학교산학협력단 방사선 차폐재 제조용 조성물
WO2017183828A1 (ko) * 2016-04-18 2017-10-26 주식회사 더굳인터내셔널 조영제를 이용한 일차 방사선 차폐구
KR20180012507A (ko) * 2016-07-27 2018-02-06 주식회사 알에스엠테크 자연 방사선 차폐기능을 겸비한 투습방수포 및 그 제조방법
KR20180081209A (ko) * 2017-01-06 2018-07-16 내일테크놀로지 주식회사 3-ｄ 프린터블 방사선 차폐체 제조 방법, 방사선 차폐체 제조 장치 및 방사선 차폐체
KR102148894B1 (ko) * 2019-03-25 2020-08-31 주식회사 오리온이엔씨 중·저준위 방사성 액체 폐기물의 운반 및 저장 장치
WO2021095988A1 (ko) * 2019-11-11 2021-05-20 한국재료연구원 다층구조의 중성자 흡수 알루미늄 복합소재 및 그 제조방법
WO2021107509A1 (ko) * 2019-11-27 2021-06-03 정재필 기계학습 기반 3차원 공간상 선원의 분포 및 이동 경로 예측 시스템과 그 방법
KR20210065595A (ko) * 2019-11-27 2021-06-04 정재필 기계학습 기반 3차원 공간상 선원의 분포 및 이동 경로 예측 시스템과 그 방법
CN115926216A (zh) * 2022-08-24 2023-04-07 西安工程大学 基于金属氢化物的柔性中子复合屏蔽体制备方法
CN115926216B (zh) * 2022-08-24 2024-04-02 西安工程大学 基于金属氢化物的柔性中子复合屏蔽体制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120119158A (ko) 다층구조의 방사선 차폐체 및 이의 제조방법
Mahmoud et al. Fabrication, characterization and gamma rays shielding properties of nano and micro lead oxide-dispersed-high density polyethylene composites
KR20100047510A (ko) 나노 크기의 방사선 차폐물질을 포함하는 방사선 차폐재 및이의 제조방법
Adeli et al. Neutron irradiation tests on B4C/epoxy composite for neutron shielding application and the parameters assay
Nambiar et al. Polymer-composite materials for radiation protection
Harish et al. Lead oxides filled isophthalic resin polymer composites for gamma radiation shielding applications
Kim et al. Enhanced X-ray shielding ability of polymer–nonleaded metal composites by multilayer structuring
KR101527796B1 (ko) 방사선 차폐용 텍스타일 복합체의 제조방법
Huang et al. Preparation and characterization of γ-ray radiation shielding PbWO 4/EPDM composite
JP5784222B2 (ja) 中性子遮蔽用エポキシ樹脂組成物及びその製造方法
Bijanu et al. Metal-polymer composites for radiation protection: a review
Kazemi et al. A Monte Carlo study on the shielding properties of a novel polyvinyl alcohol (PVA)/WO3 composite, against gamma rays, using the MCNPX code
Baykara et al. Polyimide nanocomposites in ternary structure:“A novel simultaneous neutron and gamma‐ray shielding material”
Lokhande et al. Gamma radiation shielding characteristics of various spinel ferrite nanocrystals: a combined experimental and theoretical investigation
KR20160142634A (ko) 방사선 차폐용 조성물 및 그의 제조방법
CN110867265B (zh) 一种柔性中子辐射防护材料及防护用品制备方法
KR101589692B1 (ko) 텅스텐 또는 보론 나노 입자를 포함하는 방사선 차폐재 및 이의 제조방법
Jing et al. Research progress of rare earth composite shielding materials
Galehdari et al. Effect of neutron radiation on the mechanical and thermophysical properties of nanoengineered polymer composites
WO2013023167A1 (en) Lightweight x-ray and gamma radiation shielding fibers and compositions
Ghaseminejad et al. Investigation of x-ray attenuation property of modification PbO with graphene in epoxy polymer
Abdolahzadeh et al. Preparation and characterization of nano WO3/Bi2O3/GO and BaSO4/GO dispersed HDPE composites for X-ray shielding application
Kassem et al. Novel flexible and lead-free gamma radiation shielding nanocomposites based on LDPE/SBR blend and BaWO4/B2O3 heterostructures
Mesbahi et al. Investigation of fast neutron shielding properties of new polyurethane-based composites loaded with BC, BeO, WO, ZnO, and GdO micro-and nanoparticles
Zali et al. Preparation and evaluation of gamma shielding properties of silicon-based composites doped with WO3 micro-and nanoparticles

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application