摻雜氧化鉍混凝土的輻射屏蔽效果研究及其優化

張曉文 姚 婭 易 成,3 李 密 楊 蓉 蔣天嬌 楊 升

1（南華大學 放射性三廢處理與處置重點實驗室 衡陽 421001）2（南華大學 環境保護與安全工程學院 衡陽 421001）3（萬馬聯合控股集團有限公司 杭州 310018）

摻雜氧化鉍混凝土的輻射屏蔽效果研究及其優化

張曉文1,2姚 婭2易 成2,3李 密1,2楊 蓉2蔣天嬌2楊 升2

1（南華大學 放射性三廢處理與處置重點實驗室 衡陽 421001）
2（南華大學 環境保護與安全工程學院 衡陽 421001）
3（萬馬聯合控股集團有限公司 杭州 310018）

將氧化鉍以粉末形式添加到普通混凝土中，制備出綠色無污染且具有良好的g射線屏蔽性能的摻雜氧化鉍的混凝土。相較于普通混凝土，氧化鉍-混凝土的屏蔽性能及力學性能均得到改善。對比屏蔽性能實驗結果及MCNP5 (Monte Carlo N-Particle 5)模擬結果，二者相符很好，可以用MCNP5進行后期配合比設計優化。運用田口方法對水泥量、水膠比、氧化鉍比例及砂率等進行優化設計。結果表明，對氧化鉍-混凝土屏蔽能力影響最大的參數是氧化鉍的加入量，其次為水泥量，水膠比及砂率的影響可忽略。

氧化鉍，混凝土，線衰減系數，MCNP5，田口法

國內外制備防輻射混凝土通常采用重混凝土[1]技術，但重混凝土易離析、混凝土施工性能差，且其加大了建筑物自重和對建筑物樁基礎要求，會給建筑物抗震性能帶來不利影響，所以采用新型、對射線具有良好吸收與反射性能的輕骨料或輕骨料和重骨料混摻技術，它是防輻射混凝土未來的研究方向與熱點問題[2]。而目前采用的混摻原料如鉛粉[3]、硬硼鈣石粉[4]、重晶石粉[4]等在投料前必須經過研磨等特殊處理，隨之而來的粉塵問題不可忽視，而且這些粉末中含有對人體有害的物質，特別是鉛粉對人體危害更大。……