Elektrika.cz - elektrotechnické zpravodajství
Tisknete článek: Kopos do švýcarského CERNu (klik pro návrat)
Stránka byla vytvořena: 24.11.2003
Všechna práva vyhrazena (c)1998-2024 Elektrika.cz
Doslovné ani částečné přebírání tohoto materálu není povoleno bez předchozího písemného (e-mailového) svolení redakce portálu Elektrika.cz.

Kopos do švýcarského CERNu

Stínící materiál-tvarovky NEUTROSTOP jsou předmětem obsáhlé dodávky do Švýcarska. Pokud to nevíte, jejich výrobcem je český Kopos Kolín. Přečtěte si základní údaje o tomto zboží.

Tým portálu Elektrika, ze dne: 24.11.2003

Použití NEUTROSTOPu
<UL>
<LI>nukleární reaktory </LI>
<LI>radioizotopy </LI>
<LI>štěpný materiál </LI>
<LI>radiace v lékařství</LI></UL>
Stínění proti
<UL>
<LI>rychlým neutronům </LI>
<LI>tepelným neutronům </LI>
<LI>gama záření</LI></UL>
Nejvíce radiačních polí je kombinací různých druhů záření. Nejvýznamnější jsou rychlé neutrony, tepelné neutrony, primární a sekundární gama záření. Stínící materiál je určen ke snížení radiace na přípustnou míru.
<UL>
<LI>Rychlé neutrony lze nejefektivněji stínit vodíkem. Z tohoto důvodu je výhodné stínění tvarovkami NEUTROSTOP, které obsahují vodík v maximální míře. Rychlé neutrony jsou zpomalovány tepelnou energií vznikající při srážkách s atomy vodíku.</LI>
<LI>Tepelné neutrony mohou být účelně odstíněny příměsi např. bóru, lithia nebo kadmia v stínícím materiálu.</LI>
<LI>Sekundární gama záření vzniká při zachycování tepelných neutronů vodíkem. Toto záření může být minimalizováno přítomností prvků jako je bór nebo lithium ve stínícím materiálu.</LI></UL>
<IMG height=148 src="/obrazek/neutro5.jpg" width=168 border=1> <IMG height=148 src="/obrazek/neutro6.jpg" width=168 border=1> 
Technický popis 1 ) Základní tvary stínících tvarovek jsou 
<UL>
<LI>- tvar C (označení C) </LI>
<LI>- tvar H (označení H)</LI></UL>
2) Stínící tvarovky NEUTROSTOP jsou vyráběny ze tří základních materiálů: 
<UL>
<LI>- čistý polyetylén (označení 0)</LI>
<LI>- polyetylén s příměsí 3,5% bóru (označení 3)</LI>
<LI>- polyetylén s příměsí 4,5% bóru (označení 5) </LI></UL>
Např.: NEUTROSTOP C0 je tvarovka typu C vyrobená z čistého PE.
<IMG height=148 src="/obrazek/neutro7.jpg" width=168 border=1> <IMG height=148 src="/obrazek/neutro8.jpg" width=168 border=1>
Tvarovky z čistého polyetylénu Pro svoje mechanické, fyzikální i chemické vlastnosti je polyetylén obzvlášť vhodný k použití pro stínění proti neutronům. Polyetylén lze vyrábět ve vysokém stupni čistoty, takže neobsahuje prvky, které by neutrony aktivovaly, povrch výrobků z polyetylénu je hydrofobní. Kontaminovatelnost povrchu tvarovek je velmi nízká, rovněž dekontaminační faktor NEUTROSTOPU je velmi příznivý. Z hlediska fyzikálního se polyetylén jako základní materiál vyznačuje vysokým obsahem vodíku, který se podílí na stínícím procesu. Koncentrace vodíku s polyetylénem je téměř shodná s koncentrací vodíku ve vodě, proto jsou stínící vlastnosti samotného polyetylénu prakticky stejné jako u vody.
Tvarovky z polyetylénu s přídavkem bóru Kromě tvarovek z čistého polyetylénu jsou běžně dodávány tvarovky z kompozice sestávající z polyetylénu s přídavkem 3,5% bóru. Většinou je požadován jen materiál s bórem, avšak při sestavách mohutných stínění je účelné kombinovat levnější tvarovky z čistého polyetylénu k zpomalování rychlých neutronů s tvarovkami s obsahem bóru k následnému záchytu termálních neutronů. Použití bóru jako přísady má nevýhodu, která obvykle není na závadu; při záchytu elektronů vzniká okamžitě záření gama 478 keV. Při silných neutronových zdrojích je proto nutné odstínit toto záření obvyklým způsobem. 
Konstrukce stínících stěn Nejednoduší sestavou jsou stěny z tvarovek tvaru C. Tvarovky H umožňují v kombinaci s tvarovkami C výstavbu kompaktních stěn i bloků. Nová soustava umožňuje i sestavy dutých útvarů s prostupy do vnějšího prostoru bez jakýchkoliv pomocných podpůrných konstrukcí. Sestavené stínící útvary lze kombinovat s nepravidelnými prostory dosypaným granulátem z kompozice s přídavkem bóru nebo s individuálními tvarovkami zhotovenými mechanickým obráběním tvarovek pro tento účel vyrobených.
Vlastnosti stínění tvarovkami NEUTROSTOP Při používání NEUTROSTOPU může dojít vlivem velkých dávek záření alfa nebo gama nebo vlivem silného toku neutronů k radiačním změnám. Tyto změny mohou být v podstatě trojího druhu:
<UL>
<LI>- změna obsahu bóru během ozařování neutrony</LI>
<LI>- rozklad polyetylénu při velkých dávkách záření alfa nebo gama </LI>
<LI>- rozklad polyetylénu uvolněním tepla při brzdění záření alfa</LI></UL>
Jak bylo prokázáno, stínící vlastnosti NEUTROSTOPU zůstanou zachovány během nepřetržitého pětiletého ozařování tokem neutronů až do cca 1016m-2 z sec-1 a chemické složení zůstane stejné. Během ozařování sice dojde k jistému ochuzení izotopů způsobujících absorbci neutronů a k malým změnám technických vlastností polyetylénu. Tyto změny jsou z hlediska technického zanedbatelné.
<IMG height=222 src="/obrazek/neutro4.jpg" width=198 border=0>
Kontaminovatelnost NEUTROSTOPU byla stanovena expozicí vzorků v roztoku, obsahujícím 1.10-3 valu dusičnanu eutropitého v 1litru vody, který byl označkován izotopy 152 a 154 Eu. Po přepočtu nosiče na uvedené radioizotopy byla zjištěna kontaminovatelnost uvedená v tabulce:
<DIV align=center>
<CENTER>
<TABLE id=AutoNumber1 style="BORDER-COLLAPSE: collapse" borderColor=#111111 cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD width="50%" bgColor=#cccccc>stínění s polyetylénem </TD>
<TD align=middle width="50%" bgColor=#cccccc>18GB q/m2 </TD></TR>
<TR>
<TD width="50%">stínění s polyetylénem a bórem  </TD>
<TD align=middle width="50%">29GB q/m2</TD></TR>
<TR>
<TD width="50%" bgColor=#cccccc>nízkolegovaná ocel </TD>
<TD align=middle width="50%" bgColor=#cccccc>13000Gb q/m2</TD></TR>
<TR>
<TD width="50%">nerezavějící ocel 17 246 </TD>
<TD align=middle width="50%">8,3Gb q/m2 </TD></TR>
<TR>
<TD width="50%" bgColor=#cccccc>nerezavějící ocel 17 255 </TD>
<TD align=middle width="50%" bgColor=#cccccc>2,0GB q/m2</TD></TR></TBODY></TABLE></CENTER></DIV>
Při dekontaminačních zkouškách standardním roztokem obsahujícím 1.10-2 valu kyseliny citronové v 1 litru vody byly zjištěny tyto dekontaminační faktory:
<DIV align=center>
<CENTER>
<TABLE id=AutoNumber2 style="BORDER-COLLAPSE: collapse" borderColor=#111111 cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD width="50%">stínění s polyetylénem </TD>
<TD align=middle width="50%">21,1 </TD></TR>
<TR>
<TD width="50%">stínění s polyetylénem a bórem </TD>
<TD align=middle width="50%">15,8</TD></TR></TBODY></TABLE></CENTER></DIV>
<IMG height=135 src="/obrazek/neutro2.jpg" width=233 border=0>
Československý metrologický ústav v Bratislavě provedl měření stínících účinků tvarovek NEUTROSTOP v roce 1992 za použití radionuklidového zdroje neutronů 239 PuBe s emisí 2,7.107 s-1 typ IBN-26 se střední energií spektra 4,4 MeV. Z výsledků vyplývá. že tvarovky pněné bórem mají cca 10x větší zeslabovací schopnost, než tvarovky z čistého PE. Stínící schopnost tvarovek pro rychlé neutrony není závislá na obsahu bóru. Dále z naměřených hodnot vyplývá, že vrstva PE tvarovek o síle 44cm sníží tok rychlých neutronů 100x a vrstva o síle 90cm až 1000x.
<IMG height=135 src="/obrazek/neutro1.jpg" width=233 border=0>
Objednávky, dodávání Typové označení tvarovek sestává z označení tvaru a materiálu. Vyrábějí se tyto typy stínících tvarovek:
<DIV align=center>
<CENTER>
<TABLE id=AutoNumber3 style="BORDER-COLLAPSE: collapse" borderColor=#111111 cellSpacing=0 cellPadding=4 border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD align=middle width="50%">CO </TD>
<TD align=middle width="50%">HO</TD></TR>
<TR>
<TD align=middle width="50%">C3  </TD>
<TD align=middle width="50%">H3</TD></TR>
<TR>
<TD align=middle width="50%">C5 </TD>
<TD align=middle width="50%">H5</TD></TR></TBODY></TABLE></CENTER></DIV>
Pro stínící tvarovky jsou platné technické podmínky 12-41-MHS 073/73 
Příklad objednávky: Stínící tvarovky H3 dle TP 12-41-MHS 073/73 - 100 ks.

TEXT Z OBLASTÍ

Tiskové zprávy

Konec tisknuté stránky z portálu Elektrika.cz.