论文部分内容阅读
随着国防科技事业的快速发展以及环境能源问题的日益严重,核技术已被广泛应用于国防、工业、环境、能源等各个领域,在带来巨大的经济和社会效益的同时,各种高能辐射射线对生物体、电子元器件的危害也日益严重,因此,如何最大限度地降低辐射的各种危害是一项十分重要和迫切的研究工作。传统的辐射屏蔽材料已经无法满足广泛的防护需要,新型辐射屏蔽材料的研制与开发显得尤为重要。 本文研制了一类新型聚合物/金属复合辐射屏蔽材料:液晶聚合物/铅(盐)复合材料,试图利用液晶的各向异性使辐射屏蔽剂(铅元素)在聚合物树脂体系内实现各向异性有序分散,研究该类材料的内在结构对其抗γ射线辐射性能的影响。基于以上研究背景和目标,论文用不同的方法制备了两种用于辐射防护的复合材料:溶致液晶聚合物/铅复合材料和液晶聚合物/丙烯酸铅树脂复合材料,并对合成的各类不同混合比例的材料进行了相关表征和γ射线辐射屏蔽性能的测试。 溶致液晶聚合物/铅复合材料采用原位生成法制备,是将液晶单体3,4,5-三(11-丙烯酰氧十一烷氧基)苯甲酸与丙烯酸铅、丙烯酸、光引发剂混合,光引发交联,再热压成型。液晶聚合物/丙烯酸铅树脂复合材料采用原位聚合法制备,是将聚对苯二甲酰对苯二胺与丙烯酸铅、丙烯酸、热引发剂混合,热引发交联,再热压成型。并使用FTIR、NMR和XRD等手段对两类液晶聚合物/铅(盐)复合材料进行了结构表征,并利用NaI探测器进行了60Co源和137Cs源的γ能谱测量,通过计数统计,考察了两种复合材料对γ射线的辐射屏蔽性能。 研究表明:辐射屏蔽剂(铅元素)的各向异性有序分散对其抗γ射线辐射性能的影响并不明显。其原因可能在于,液晶的各向异性只能使铅元素在纳米级尺度上实现有序分散,而γ射线的波长在10-12~10-14米范围内,因此该微观结构对γ射线的影响较小。