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Sie erhalten bei Röchling speziell zur Neutronenabschirmung entwickelte Hochleistungswerkstoffe aus thermoplastischen Kunststoffen, Kunstharzpressholz und glasfaserverstärktem Werkstoff. Die Werkstoffe haben unterschiedlich hohe Wasserstoffgehalte zur Verlangsamung schneller Neutronen, sind je nach Abschirmungswerkstoff mit einer Bor- oder Lithium-Additivierung erhältlich und eignen sich für eine breite Spanne an Dauereinsatztemperaturen.
Thermoplastische Kunststoffe
Polystone® M nuclear
Polystone® D nuclear
Kunstharzpressholz
- Lignostone® H II/2/30-HB
Glasfaserverstärkter Werkstoff
- Duratom
Außergewöhnliche Eigenschaften – Ihre Vorteile
Die Hochleistungswerkstoffe Polystone® D nuclear, Polystone® M nuclear, Lignostone® H II/2/30-HB und Duratom haben im Markt einzigartige Eigenschaften. Sie ermöglichen die Verlangsamung schneller Neutronen und die Absorption thermischer Neutronen in Ihrer Anwendung und bieten Ihnen zahlreiche anwendungstechnische Vorteile.
Unterschiedliche Wasserstoffgehalte
Die Werkstoffe sind mit unterschiedlich hohen Wasserstoffgehalten erhältlich und eignen sich so ideal zur Verlangsamung schneller Neutronen in Anwendungen mit unterschiedlichen Anforderungen.
Polystone® D nuclear und Polystone® M nuclear (Polyethylene) haben mit 13-14% einen der höchsten Wasserstoffgehalte der auf dem Markt befindlichen Feststoffe zur Abschirmung von Neutronen.
Wo ist Strahlungsabschirmung notwendig?
In Kernkraftwerken und Forschungsreaktoren, in der diagnostischen Medizin und der Sicherheitstechnik kommen verschiedene Strahlenarten wie Röntgen-, Gamma- oder Neutronenstrahlung zum Einsatz oder entstehen dort in unterschiedlichen Prozessen und Anwendungen.
Trifft Röntgen- oder Gammastrahlung auf Materie, verliert sie ihre Energie hauptsächlich durch Wechselwirkungen mit den Elektronenhüllen der Atome. Mit zunehmender Ordnungszahl steigt die Zahl der Elektronen pro Atom. Daher wird beispielsweise Blei zur Abschirmung von Röntgen- oder Gammastrahlung eingesetzt.
Abbremsung schneller Neutronen
Da Neutronen nicht mit den Elektronen wechselwirken, verlieren sie auf ihrem Weg durch Werkstoffe wie Blei nur sehr wenig Energie. Zur Abbremsung von Neutronenstrahlen werden daher wasserstoffhaltige Substanzen eingesetzt, weil die Massen von Neutronen und Wasserstoffkernen praktisch gleich groß sind und daher der Energieübertrag bei einem Stoß maximal wird.
Aus diesem Grund eignen sich Werkstoffe mit einem hohen Wasserstoffgehalt zur Abbremsung schneller Neutronen hin zu energieärmeren, thermischen Neutronen.
Absorption thermischer Neutronen
Diese thermischen Neutronen können dann eliminiert werden durch die Kollision mit Elementen die einen großen Absorptionsquerschnitt besitzen, wie Bor oder Lithium.
Leistungsfähigkeit und Lebensdauer
Die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer einer Neutronen-abschirmung wird durch unterschiedliche Einflussfaktoren bestimmt:
- Einsatztemperatur
- Stärke der Neutronenstrahlung
- Materialstärke
- Kombination mit anderen Werkstoffen
- Umgebungsbedingungen: Außen- oder Inneneinsatz, mechanische Einflussfaktoren, chemische Einflussfaktoren
Für die Auswahl des richtigen Werkstoffes zur Abschirmung von Neutronen müssen diese Faktoren berücksichtigt werden.
Zahlreiche Einsatzgebiete
Die Werkstoffe sind speziell auf die hohen Anforderungen unterschiedlicher Anwendungen abgestimmt und als Neutronenabschirmung in zahlreichen Bereichen im Einsatz.
Beispielsweise:
- Forschungsreaktoren
- Kernkraftwerke
- Handschuhkästen
- Castor-Behälter
- Detektiereinheiten
- Bodyscanner
- LKW-Scanner
