СТРОИТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ
CONSTRUCTION COMPOSITION FOR PROTECTION FROM IONISING RADIATION

Изобретение относится к материалам для защиты от рентгеновского, гамма- и нейтронного излучений в радиационно-опасных местах сочленения установок, заделки стыков, трещин и каверн в строительных конструкциях и изделиях, местах сопряжения конструкций.
Известен материал для защиты от рентгеновского излучения (а.с. №765887, G21F 1/12), представляющий собой свинцовую резину с внешним слоем из эластичного материала с рифленой или ворсистой поверхностью. Недостатком указанного материала является низкая термо- и радиационная стойкость, а также технологические трудности проведения ремонтных работ строительных конструкций и изделий.
Наиболее близким к изобретению является вещество для защиты от рентгеновского излучения (а.с. №416761, G21F 1/06), включающее, мас.%:
Окись висмута (III)
60-70
Пластилин
30-40
В указанном веществе для защиты от рентгеновского излучения пластилин используется в качестве вяжущего, в котором равномерно распределен наполнитель - оксид висмута. Такое вещество имеет низкие прочность, стойкость к радиационной и термоокислительной деструкции, а также у такого вещества отсутствуют огне- и жаростойкость.
Этот недостаток устраняется использованием огне- и жаростойких компонентов, стойких к радиационной и термоокислительной деструкции, дающих при твердении прочный конгломерат, характеризующийся высокими защитными свойствами к рентгеновскому и гамма-излучению.
Указанный технический эффект достигается тем, что для изготовления строительной композиции для защиты от ионизирующего излучения используются вяжущее и наполнитель и композиция отличается тем, что в качестве вяжущего содержит жидкое стекло (ГОСТ 13078-81), наполнитель - оксид свинца (ТУ 6-09-5382-88) и дополнительно отвердитель для жидкого стекла - хлорид свинца (ТУ 6-09-5383-88) и смесь модификаторов - низкомолекулярный полиэтилен (ТУ 6-05-1837-82) и сажу (ТУ 7885-86Е) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкое стекло
21,02-24,35
Хлорид свинца
9,54-11,09
Низкомолекулярный полиэтилен
4,14-4,22
Сажа
0,66-0,710
Оксид свинца
59,76-64,51
Жидкое стекло используют в качестве огне- и жаростойкого компонента, позволяющего вследствие высокого содержания воды ослабить поток нейтронного излучения. Применение оксида и хлорида свинца обеспечивает эффективное поглощение рентгеновского и гамма-излучения. Техническая сажа и низкомолекулярный полиэтилен (нетоксичный побочный продукт производства полиэтилена высокого давления, представляющий мазеобразную массу) замедляют реакцию взаимодействия жидкого стекла с хлоридом свинца, а также дополнительно повышают защитные свойства предлагаемой композиции по отношению к нейтронному излучению.
Строительная композиция для защиты от ионизирующего излучения изготавливается следующим образом. Отдозированные количества сажи и низкомолекулярного полиэтилена перемешивают до получения однородной смеси, в которую добавляют отдозированное количество отвердителя (хлорид свинца) и перемешивают до равномерного распределения смеси модификаторов между частицами отвердителя. Затем полученную смесь вводят в отдозированные количества жидкого стекла и оксида свинца, перемешивают до однородного распределения компонентов. Составы предлагаемой композиции приведены в табл.1, а свойства - в табл.2.
Таблица 1
Компонент
Составы предлагаемой композиции, мас.%
Прототип*
№1
№2
Жидкое стекло
21,02
24,35
-
Оксид свинца
64,51
59,76
-
Хлорид свинца
9,54
11,09
-
Сажа
0,71
0,66
-
Низкомолекулярный полиэтилен
4,22
4,14
-
Оксид висмута (III)
-
-
60-70
Пластилин
-
-
30-40
Примечание * - А.с. G21F 1/06 №416761
Таблица 2
Свойство
Предлагаемые составы
Прототип
№1
№2
Средняя плотность, кг/м<sup>3</sup>
3250
2820
-
Прочность при сжатии (в возрасте 3 суток), МПа
1,56
1,69
-
Прочность на изгиб, МПа
0,46
1,28
-
Коэффициент выведения нейтронов спектра деления, см<sup>-1</sup>
0,029
0,031
-
Коэффициент ослабления гамма-излучения, см<sup>-1</sup>
0,1 МэВ
13,203
11,070
-
0,5 МэВ
0,455
0,390
-
Из табл.2 видно, что предлагаемая строительная композиция для защиты от ионизирующего излучения имеет высокие защитные и прочностные характеристики. Наличие в предлагаемой композиции негорючих компонентов обеспечивает ее высокие огне- и жаростойкость.