含硼聚乙烯板是一种相对廉价的中子屏蔽材料,对其中子屏蔽特性已进行过一维基准实验。
与其他中子屏蔽材料一样,该材料在中子的作用下产生γ射线。
相对于屏蔽中子而言,γ射线是二级剂量。
由于硼的中子吸收截面远大于氢,为了对含硼聚乙烯材料的性能有全面的了解,由中国工程物理研究院 核物理与化学研究所进行过《D-T中子照射下含硼聚乙烯球泄露γ能谱测量》。
而在含硼聚乙烯球中,主要是硼起吸收作用。
硼对低能中子的反应截面比较大,在还没有发生氢的反应之前低能中子基本已被硼吸收,含硼聚乙烯在质量百分比为10﹪、厚度为15cm时,含硼聚乙烯对中子的屏蔽已达到要求。
在此基础上再增加含硼量或者厚度,中子的积分泄露量基本不发生变化。
含硼比10%厚度15cm时已经达到屏蔽要求,参数指标为:
耐热温度:126℃(DTA测量值)
冲击强度(缺口):≈19KJ/m2
抗压强度:≈24MPa
线膨胀系数:8.933×10-51/℃
密度:≥1.028g/cm3
密度差:≤0.01g/cm3
热变形温度(载荷ρ=0.46Mρa):72℃