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《防輻射混凝土》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院本科畢業(yè)論文第1章緒論1.1研究背景防輻射混凝土又稱為防射線混凝土、原子能防護(hù)混凝土、屏蔽混凝土、核反應(yīng)堆混凝土或重混凝土。作為原子能反應(yīng)堆、粒子加速器及含放射源裝置的防護(hù)材料,它能有效的屏蔽原子核輻射,即射線,一般指α、β、γ、χ等射線和中子輻射。核技術(shù)自誕生以來(lái)便得到迅速的發(fā)展,目前已在如核電、軍事、教育、科研、醫(yī)療等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,然而其安全性一直是困擾其進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。眾所周知,原子核反應(yīng)產(chǎn)生的大量如α、β、γ、χ射線和中子射線能夠誘發(fā)癌癥、白血病和多發(fā)性骨髓
2、癌、大胸惡性腫瘤、甲狀腺技能紊亂、不育癥、流產(chǎn)和生育缺陷等多種人類絕癥以及誘發(fā)植物的基因變異,危害農(nóng)作物的生長(zhǎng),而且其潛伏期長(zhǎng),短時(shí)間內(nèi)無(wú)法得知。因此,為防止射線對(duì)人體的傷害,在建造有輻射源的建筑時(shí),必須設(shè)置防護(hù)體。水泥混凝土是目前使用最為廣泛的射線防護(hù)材料,主要用于制作核反應(yīng)堆的內(nèi)外殼以及核廢料的固化處理。雖然在核工業(yè)問(wèn)世的50年里,尚未出現(xiàn)一例核事故是因?yàn)槠帘喂こ趟鸬?但是核事故一旦發(fā)生,將會(huì)造成災(zāi)難性的破壞。1986年4月，前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核泄漏事故釀成了使大半個(gè)歐洲受害,2500平方公
3、里的土地不能居住,10萬(wàn)人不得不大遷移的悲劇,死傷也不計(jì)其數(shù)。2011年，日本大地震導(dǎo)致的核泄漏事故，再次上演了這一悲劇，再次敲響了警鐘。中國(guó)在1992年發(fā)表科學(xué)技術(shù)白皮書(shū)——中國(guó)科學(xué)技術(shù)政策指南指出:不僅要研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)壓水堆和固有安全壓水堆技術(shù)以及先進(jìn)的核燃料循環(huán)技術(shù),其中包括壓水堆反應(yīng)屏蔽及核廢料后處理和貯存技術(shù);在建材工業(yè)一節(jié)中更是明確指出:開(kāi)發(fā)研究適用于核工業(yè)核電站發(fā)展的新型防護(hù)材料。近十年來(lái)美國(guó)、俄羅斯等多國(guó)政府也早已認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題的重要性,并加大了研究核反應(yīng)堆射線防護(hù)技術(shù)、核廢料后處理技
4、術(shù)以及新型防輻射材料的開(kāi)發(fā)力度。因此,對(duì)于建材行業(yè)來(lái)說(shuō),開(kāi)發(fā)研究新型、經(jīng)濟(jì)、安全合理的防輻射混凝土及其核肥料固化材料,具有重大戰(zhàn)略意義和深遠(yuǎn)的社會(huì)意義[1]。當(dāng)前核技術(shù)的安全性問(wèn)題主要包括兩個(gè)方面,其一,如何提高防輻射混凝土的射線屏蔽性能;其二,如何安全處理日益增多的核廢料。自前蘇聯(lián)于1954年建成世界上第一座核電廠以來(lái),至今全世界已有核電廠400多座,核廢料的排放量在與日俱增。據(jù)估計(jì)全世界核電放射性廢物排放量已累計(jì)超過(guò)4×108m3，我國(guó)在今后十年中每年也將產(chǎn)生核廢物7×105m3，而由于目前所使
5、用的核廢料水泥固化材料的抗?jié)B出性能差,核廢液滲入地下水,給人類的健康造成了巨大的危害,有關(guān)這類事件屢見(jiàn)不鮮。共59頁(yè)，第59頁(yè)南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院本科畢業(yè)論文另外，從當(dāng)前的國(guó)際形勢(shì)來(lái)看，總體和平，卻是一種力量平衡下的“和平”，世界格局是總體和平與局部戰(zhàn)爭(zhēng)的相互平衡。人類自階級(jí)社會(huì)產(chǎn)生以來(lái)，各類戰(zhàn)爭(zhēng)就沒(méi)有間斷過(guò)?！昂思夹g(shù)將被越來(lái)越多的國(guó)家所掌握”的事實(shí)意味著，核戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)的可能性盡管很小，但還是存在的。此外，常規(guī)戰(zhàn)爭(zhēng)隨時(shí)可能爆發(fā)。從國(guó)內(nèi)局勢(shì)來(lái)看，我國(guó)及周邊地區(qū)仍存在重多不穩(wěn)定因素。故我國(guó)新建人防工程必須
6、面對(duì)這種挑戰(zhàn)[2]！本研究是根據(jù)當(dāng)今人防工程及核電站防輻射工程面臨的挑戰(zhàn)，針對(duì)我國(guó)目前和將來(lái)在大型人防工程和核電站建設(shè)中所遇到的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題而進(jìn)行的研究與探討，對(duì)目前及將來(lái)的人防工程和核電站建設(shè)具有重要的理論意義和實(shí)用意義！1.2國(guó)內(nèi)外防輻射研究現(xiàn)狀防輻射混凝土一般要防止的是α、β、γ、χ射線和中子流。由于α、β射線穿透能力低,易被吸收,甚至很小的厚度的防護(hù)材料也能完全擋住它們,因此表面防護(hù)材料本身就可以防護(hù),從防護(hù)的角度來(lái)看,可以忽略。在設(shè)計(jì)中最重要的是考慮對(duì)γ射線和中子射線的屏蔽。因此,防輻射
7、混凝土結(jié)構(gòu)主要問(wèn)題是α、β、γ、χ射線和中子射線的防護(hù)。而γ射線穿透能力強(qiáng),通常通過(guò)高密度建筑材料時(shí),其能量能被減弱,達(dá)到一定密度和厚度時(shí),可完全被吸收。中子射線是由不帶電核的微粒組成,具有高度的穿透能力,其中可分為快速中速和慢速中子,因?yàn)樗鼈兊姆雷o(hù)機(jī)理不一樣,所以對(duì)于中子射線的防護(hù)只考慮材料的密度大還達(dá)不到目的。防止中子射線屏蔽不僅含重元素,而且必須含充分?jǐn)?shù)量的輕元素。目前國(guó)內(nèi)外防輻射混凝土技術(shù)主要分為兩個(gè)方面:（1）采用磁鐵礦石、褐鐵礦石或重晶石作粗細(xì)集料,同時(shí)引入充分?jǐn)?shù)量的結(jié)晶水和含硼、鋰等輕
8、元素的化合物及其摻和料。該方法是目前使用最為廣泛的一種,其特點(diǎn)是密度高的粗細(xì)集料可以屏蔽射線,含輕元素的化合物有效捕捉中子且不形成二次射線,射線屏蔽作用較好。但是由于采用密度大的材料做集料,易離析,混凝土施工性能差,水泥水化熱大,混凝土易開(kāi)裂,耐久性差,核廢料的固化安全效果差。（2）應(yīng)用高性能混凝土技術(shù),摻加礦物摻合料,降低混凝土水灰比,減少混凝土收縮率,提高混凝土的密實(shí)性和混凝土抗開(kāi)裂能力。如法國(guó)的西瓦克斯核電站反應(yīng)堆內(nèi)外殼混凝土就是采用的這種技術(shù)。但是由于該方法沒(méi)
