البولي إيثيلين البولي إيثيلين المخروطي مقابل الماء/الخرسانة/الرصاص: الإيجابيات والسلبيات والمداخن الهجينة

عندما تبدأ في تصميم دروع إشعاعية حقيقية، سرعان ما ترى شيئًا واحدًا:
لا توجد مادة واحدة يمكنها القيام بكل المهمة.

يبدو كل من البولي إيثيلين المفلطح (البولي إيثيلين المفلطح) والماء والخرسانة والرصاص “قياسيًا” في الرسومات. لكنها تتصرف بشكل مختلف تمامًا بمجرد الاهتمام بمعدل الجرعة والبقع الساخنة ومساحة التركيب وميزانية التدريع الخاصة بك.

نستعرض فيما يلي كيفية عمل كل مادة، ثم نتحدث عن المكدسات الهجينة الذكية التي يمكنك استخدامها فعليًا في المشاريع.

نظرة عامة على مواد الوقاية من الإشعاع

بالنسبة لتصميم الدرع، تهتم عادةً بثلاثة أمور:

• النيوترونات (سريع + حراري)
• أشعة جاما (بما في ذلك التقاط الجاما)
• أشياء واقعية:: الوزن والسماكة والتركيب والخدمة طويلة الأجل

إليك جدول مقارنة بسيط يمكنك عرضه على فريقك. الأرقام هي قيم مرجعية نموذجية للوصول إلى مماثلة التوهين النيوتروني في حالة اختبار واحدة شائعة. وهي ليست بيانات تصميمية دقيقة، ولكن الاتجاه صحيح ومفيد.

خواص المواد والسماكة المطلوبة

إذاً، أنت ترى بالفعل لماذا يحظى البولي إيثيلين البولي إيثيلين المخروطي بشعبية كبيرة:
رقيقة وخفيفة وفعالة جدًا للنيوترونات.

تركز شركة دونغشينغ للمطاط على هذا النوع من منتجات البولي إيثيلين البولي إيثيلين عالية الأداء. نحن ندير بالفعل عمليات بثق وصفائح مماثلة لـ ألواح وصفائح وألواح البولي إيثيلين عالي الكثافة والـ HDPE, ووسائد الرفراف، ووسائد الدعامات، والحصائر الأرضية، و منصات تمرين الهوكي على الهوكي, لذا فإن الانتقال إلى درجات البوريات لجدران التدريع خطوة طبيعية.

أداء التدريع النيوتروني من البولي إيثيلين المخروطي

البولي إيثيلين البولي إيثيلين المخروطي هو في الأساس بولي إيثيلين + مركب البورون (غالباً 5-10% بالوزن 5-10%).
الفكرة بسيطة:

• الهيدروجين في البولي إيثيلين إبطاء النيوترونات السريعة
• البورون (B-10) تلتقط النيوترونات الحرارية وتنتهي القصة

لماذا يحب المهندسون البولي إيثيلين المخروطي

ستحصل على بعض الفوائد العملية للغاية:

• كفاءة نيوترونية عالية
  وتقلل الألواح الرقيقة بالفعل من تدفق النيوترونات كثيرًا، خاصة بالنسبة للنطاق الحراري وفوق الحراري.
• انخفاض الوزن
  حوالي 1.0-1.1 جم/سم مكعب، أسهل للتركيب والتعديل التحديثي.
• سهولة التصنيع الآلي
  يمكنك النشر، والحفر، والتوجيه، والتوجيه والحفر الغاطس مثل ألواح البولي إيثيلين الأخرى. لا توجد أدوات مجنونة.
• تصميم معياري
  يمكنك صنع الألواح ذات اللسان والأخدود، والكتل المتشابكة، والأبواب المنزلقة، والعربات المتحركة، وما إلى ذلك.

في الوظائف الحقيقية، يستخدم الأشخاص البولي إيثيلين البولي إيثيلين المخروطي:

• كما بطانة داخلية على الجدران الخرسانية
• في الداخل أبواب براميل النيوترون
• حول تفريغ شعاع المعجل
• كما كتل التدريع المحلية حول النقاط الساخنة للمشاكل التي تم العثور عليها في مسح الجرعة

في شركة دونغشينغ للمطاط نرى احتياجات مناولة مماثلة في منتجات حلبة التزلج على الجليد ومنصات التدريب: صفائح كبيرة، مقاومة للصدمات، سطح أملس، تسطيح دقيق. ويكون نفس التحكم في العملية مفيدًا عندما تطلب ألواحًا مغطاة بالبور ثابتة للتدريع.

إذا كنت تريد المزيد من ألواح البورون المخصصة، يمكنك أيضاً الاطلاع على ألواح البولي إيثيلين الرصاص البورون البولي إيثيلين و محاليل صفائح البولي إيثيلين المكلور لمشاريع التدريع المخصصة.

خصائص التدريع النيوتروني المائي

الماء هو الدرع النيوتروني الكلاسيكي. رخيص وسهل الفهم ويعمل بشكل جيد لإبطاء النيوترونات.

الإيجابيات:

• جيد جداً الاعتدال النيوتروني (نسبة عالية من الهيدروجين)
• المواد نفسها رخيصة وفي كل مكان
• جيد لـ مجلدات ضخمة:: مجمعات الوقود المستنفد، ومجمعات المفاعلات، وصهاريج التخزين

السلبيات:

• الاحتياجات الخزانات والبطانات والهياكل للاحتفاظ بها
• مخاطر التسريب، والتآكل، والتلوث
• يصعب استخدامها في المساحات الضيقة أو التعديلات التحديثية الصغيرة
• يحتاج إلى سُمك أكبر من البولي إيثيلين البولي إيثيلين المخروطي لنفس وظيفة النيوترون

لذلك إذا قمت بتصميم منشأة جديدة ذات أعمال مدنية كبيرة، فقد تبدو الجدران المائية وأحواض السباحة جيدة.
ولكن عندما تريد لوحة حائط رقيقة وجافة ونظيفة, ، يصبح الماء محرجًا للغاية.

خصائص الحماية من الإشعاع الخرساني

الخرسانة هي العمود الفقري في معظم الرسومات. فهي تمنحك

• الهيكل + التدريع في جسم واحد
• لائق توهين أشعة جاما
• بعض التباطؤ النيوتروني، لأنه يحتوي على الماء والعناصر الخفيفة في الداخل

ومع ذلك، فإن الخرسانة ثقيلة وغير مرنة للغاية:

• إذا كنت بحاجة إلى تدريع نيوتروني أقوى، فغالبًا ما يجب عليك الذهاب إلى سميكة جداً
• بمجرد سكبها، يكون تغييرها صعباً ومكلفاً
• يمكن أن يكون التحميل الأرضي ضخمًا بالنسبة للجدران الطويلة

لهذا السبب يفكر العديد من المهندسين الآن بهذه الطريقة:

“دع الخرسانة تقوم بالهيكل وبعض التدريع.
ثم دع شركة Borated PE تقوم بعمل النيوترونات الدقيقة.”

التفاصيل النموذجية هي:

• جدار خرساني 300-600 مم
  • 25-100 مم بطانة داخلية من البولي إيثيلين البولي إيثيلين المخروطي المخروطي المخروطي المبطّنة، مثبتة بمثبتات ميكانيكية

وبهذه الطريقة، يمكنك الاستمرار في استخدام الأعمال المدنية القياسية، ولكن يمكنك ضبط أداء الإشعاع لاحقًا باستخدام بطانات بلاستيكية من موردين مثل Dongxing Rubber.

خواص التدريع بأشعة غاما الرصاص

الرصاص كثيف جدًا ورائع لـ جاما. ولكن بالنسبة للنيوترونات، فهي تكاد تكون “شفافة”.

ما الذي يؤديه الرصاص بشكل جيد:

• تعطي الصفائح الرقيقة بالفعل توهينًا قويًا لأشعة جاما
• جيد لـ الزنزانات الساخنة، وغرف التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب، ومعامل الأشعة السينية, إلخ.
• سهولة الدمج مع الفولاذ أو الأبواب أو الخزانات

ما تأثير الرصاص السيء عليك

• تقريباً عدم اعتدال النيوترونات أو التقاطها
• ثقيلة، لذا فإن المفصلات والجدران والسقف كلها تشهد حمولة عالية
• سامة، لذلك تقلق بشأن المناولة والغبار والنفايات واللوائح التنظيمية

ولهذا السبب، يصبح الرصاص متخصص في مجموعتك:
أنت تستخدمه لالتقاط أشعة جاما والتقاط أشعة جاما، وليس لمحاربة النيوترونات.

تصميم مداخن التدريع الهجين للنيوترونات وأشعة جاما

تنتهي معظم التخطيطات الحديثة بـ المداخن الهجينة. يمكنك الجمع بين المواد للتحكم في كل من النيوترونات وأشعة غاما، مع مراعاة المساحة والوزن والميزانية.

إليك ثلاث أفكار مكدسة شائعة يمكنك عرضها بسرعة في اجتماع داخلي.

نظام حوائط خرسانية + بولي إيثيلين متعدد البولي إيثيلين مخروطي

• الطبقة الخارجية: الخرسانة السميكة (الهيكل، التدريع الأساسي)
• الطبقة الداخلية: ألواح من البولي إيثيلين متعدد البولي إيثيلين المخروطي، مثبتة بمسامير أو مثبتة

استخدم هذا عندما:

• قمت ببناء أو لديك بالفعل المخابئ الخرسانية
• ترغب في ترقية أداء النيوترون دون إعادة بناء الجدار
• تحتاج إلى استقرار جيد على المدى الطويل وصيانة بسيطة

يمكن لشركة دونغ شينغ للمطاط توريد ألواح مطاطية مقطوعة حسب الحجم، على غرار الطريقة التي نورد بها الحصائر الأرضية UHMWPE المخصصة و حصائر الطريق الواقية للأرضية: القطع باستخدام الحاسب الآلي، والحواف المشطوفة، والثقوب المثقوبة العكسية والتركيب البسيط في الموقع.

ألواح ساندويتش البولي إيثيلين المخروطي + الرصاص

• جانب المصدر: البولي إيثيلين البولي بروبيلين (بطيء + يمتص النيوترونات)
• في الخارج: ورقة الرصاص (التعامل مع الجاما من الالتقاط والمصدر الأساسي)

استخدم هذا عندما:

• لديك نيوترون مختلط + جاما المجالات، مثل حول مصادر نيوترونية معينة
• المساحة ضيقة وتريد أداءً عاليًا في كومة رفيعة
• تحتاج إلى الدروع المتحركة أو أبواب متحركة

“المصطلح العامي المعتاد في هذا المجال في الفريق هو ”شطيرة قيادة البولي إيثيلين“ أو ”لوحة التكديس“.
قد تسمع أيضًا رجال التكنولوجيا يقولون “دع الـ PE يعض النيوترونات أولاً، ثم دع الرصاص يمسح الجاما”.

الدروع والعربات المعيارية خفيفة الوزن وخفيفة الوزن

بالنسبة لأعمال الصيانة أو النقاط الساخنة المؤقتة يمكنك:

• البناء كتل البولي إيثيلين البولي إيثيلين المخروطية على إطارات فولاذية
• إضافة أقنعة الرصاص الصغيرة حيث لا تزال جاما مرتفعة
• ضع كل شيء على العجلات لسهولة الحركة

هنا تشعر حقاً بميزة البلاستيك:

• وزن أقل من الخرسانة
• لا توجد مخاطر تسرب المياه
• يمكنك تشكيل اللوحة لتتناسب مع الأنابيب والصمامات وصواني الكابلات

اختيار مواد التدريع للمشاريع الحقيقية

عندما تجلس مع فريقك، لا يكون السؤال هو “ما هي المادة الأفضل”.
السؤال أشبه بـ

• ما هو الإشعاع السائد هنا، نيوترونات أم أشعة جاما؟
• ما مقدار المساحة هل لدينا للجدران أو العربات؟
• ما هو الحمولة الأرضية وحدود هيكل المبنى؟
• ما مدى سهولة احتياجنا إلى التثبيت، أو التغيير، أو التمديد في وقت لاحق؟

طريقة بسيطة للتفكير

• إذا كانت النيوترونات مهمة والمساحة ضيقة → يجب أن يكون البولي إيثيلين البولي بروبيلين المخروطي في المكدس
• إذا كانت جاما ثقيلة → إضافة رصاص أو طبقة Z عالية
• إذا كنت بحاجة إلى هيكل → دع الخرسانة أو الفولاذ تحمل العبء وليس البلاستيك وحده
• إذا كنت تريد حلًا مرنًا ونموذجيًا → انتقل إلى كتل وألواح البولي إيثيلين البولي إيثيلين المكلور

بالنسبة لشركة دونغشينغ للمطاط، فإن هذا يتناسب مع مكانتنا الأساسية كشركة الشركة المصنعة للمنتجات البلاستيكية الهندسية عالية الأداء.
نحن نقوم بالفعل بتشغيل ألواح البولي إيثيلين عالي الكثافة UHMWPE و HDPE، ووسادات الرفارف ووسادات الدعامات, حماية الأرض وحصائر الطريق, ،منتجات حلبة التزلج على الجليد والمخصصة منتجات PP/PE. نفس خدمات تصنيع المعدات الأصلية/التصنيع حسب الطلب تعمل طريقة التفكير في البولي إيثيلين البولي إيثيلين: نستمع إلى رسم التدريع الخاص بك، ثم نقوم بقص وحفر وتجميع الألواح حتى لا يضيع وقت فريقك في الموقع.

ليس عليك تصميم “مادة واحدة مثالية”.
أنت تصمم تركيبة ذكية من المواد، ودع كل منها يقوم بالعمل الذي يجيده.
يصادف أن البولي إيثيلين المخروطي جيد جدًا في الجزء النيوتروني من تلك القصة، ولهذا السبب يجلبه المزيد والمزيد من المهندسين إلى دروع الماء/الخرسانة/الدروع الواقية من الرصاص كطبقة رئيسية.