随着现代科学技术的发展，核技术也得到飞速发展，被广泛应用于军事，医学，日常生活及其他各个领域。特别是在能源问题己经成为世界性难题，全球推进低碳经济的背景下，3mm铅板核电作为一种清洁无排放的新型能源，射线防护A级和B级的区别介绍越来越受到世界各国的重视。目前，我国的核电事业正处在一个飞速发展的阶段，是全球核电在建规模最大的国家。鉴于核辐射对环境和人类健康造成了极大的威胁，对环境造成长久破坏，由此核技术的安全性一直是困扰其进一步发展的关键因素。人们对核辐射防护屏蔽做了大量的研究工作，也研制出了一系列的防护屏蔽材料。其中，水泥，混凝土材料是目前使用最广泛的防辐射材料。在防辐射水泥的研究利用领域，目前国内外研究和应用的主要是钡水泥，3mm铅板铭水泥，含硼水泥，这些水泥存在防辐射效果单一且热稳定性差的缺点。在射线辐射条件下，对防辐射水泥的组成结构转变规律及其长期性能研究不足。随着核技术的快速发展和广泛应用，核辐射防护屏蔽标准必然越来越高，迫切需要一种高效，全面，稳定的防辐射水泥用于核辐射防护。在对防辐射水泥研究现状，存在问题进行总结的基础上，提出对防辐射水泥研究发展趋势的思考。1防辐射材料研究状况1. 1防辐射材料的屏蔽机制核辐射中主要有。p.y.X射线及中子射线。在这些射线中。p射线穿透力弱，3mm铅板很容易被吸收，一般厚度的防护材料就能屏蔽。防核辐射材料主要屏蔽的是y.X射线和中子射线。材料对电离辐射的屏蔽作用是通过材料中所含的吸收物质对吸收射线完成的。物质对射线的吸收以两种方式进行，射线防护A级和B级的区别介绍即能量吸收和粒子吸收。能量吸收以射线粒子与物质粒子发生弹性和非弹性散射方式进行，后者如康普顿散射。当射线能量较高时，如高能X射线或者y射线，康普顿散射是吸收射线能量的主要方式。粒子吸收射线粒子与物质原子或原子核发生相互作用方式进行，如光电效光电效应是射线粒子与核外电子发生碰撞，射线能量全部转给电子，射线粒子被吸收。电子获得能量后摆脱原子核的束缚，成为自由电子。自由电子不稳定，2mm铅板-3mm铅板-4mm铅板-铅锑合金板-铅件加工-防辐射铅板厂家-天津市津蛟金属材料销售有限公司多余能量或以热能形式，或通过能级跃迁发出次级射线的形式释放。热能对机体无害，次级射线也由于其能量远比原始X射线低，从而达到屏蔽射线的目的。当X射线能量较低时，光电吸收起主要作用。中子射线是由不带电荷的中性粒子组成，具有高度穿透能力，可分为快速，中速和慢速中子。中子与物质相互作用主要包括3种形式:1)高能中子及部分快中子与重元素原子核发生非弹性散射;2)中能中子及部分快中子轻元素原子核发生弹性散射;3)快中子和中能中子减速后成为慢中子被一些原子核俘获吸收。在上述3种形式中，除了弹性散射之外，其余两种形式均会产生次级辐射。快速中子的屏蔽减速可通过与重原子核的碰撞来实现，而中速中子和慢速中子只有轻元素如氢，硼原子才可吸收2防辐射材料防辐射材料是指能够吸收或消散辐射能，对人体或仪器起保护作用的材料。目前用于防护各种射线的主要防护屏蔽材料有重金属铅板，钢板，水，聚合物，水泥，混凝土等，各种防护屏蔽材料的性能及防辐射效果。水泥，混凝土材料较之其他材料具有成本低，易施工的特点，是较为理想的防辐射材料。 2防辐射水泥 2. 1防辐射水泥 对X射线，y射线，快中子和热中子能起较好屏蔽作用的水泥称为防辐射水泥. 2. 2防辐射水泥的种类及特点 目前，常用的防辐射水泥有钡水泥，铭水泥，含硼水泥等。普通硅酸盐水泥，高铝水泥与常见的防辐射水泥的化学组成。 普通水泥含有一定的结合水，对中子有一定的屏蔽作用;高铝水泥具有耐高温特性，制成的混凝土屏蔽中子射线效果明显;钡水泥中Ba元素对y和X射线具有较高的吸附系数;铭水泥具有良好的防离子射线能力，但铭水泥对y射线屏蔽性能较钡水泥差;含硼水泥含有一定量的Bz03和较多的化学结合水，所含的B元素能吸收热中子，结合水中的氢元素有慢化快中子的作用。 2. 2. 1钡水泥 钡水泥在矿物组成上是以Ba代替传统硅酸盐水泥中的Ca，以重晶石和豁土为主要原料，烧制得到以硅酸二钡为主要矿物组分的熟料，加入适量的石膏共同粉磨而成。在烧制过程中加入辅助原料焦炭有助于重晶石分解。钡水泥的密度一般为4. 55. 5 g/cm;，早期强度高。钡水泥对y射线和X射线具有较高的吸收系数。钡水泥的优点为干缩小，抗冻性强，缺点为锻烧温度较高，且热稳定性差，100℃时水化结构会受到破坏，只适用于低温度环境。 2. 2. 2铭水泥 铭水泥在矿物组成上是以Sr代替传统硅酸盐水泥中的Ca，以碳酸铭全部或部分代替石灰石为原料，经过锻烧获得以硅酸三铭为主要矿物组成的熟料，加入适量石膏磨制而成。其性能与钡水泥相近，但防射线性能稍逊于钡水泥。 2. 2. 3含硼水泥 通常采用铝酸盐熟料作为基材，掺入适量硼镁石和石膏粉磨制备而成。硼水泥具有较高的硼含量以及化学结晶水含量对快中子有慢化效应，同时对热中子的吸收性能良好，但硼水泥中硼元素不是以固溶的形式存在，在防辐射过程中，易导致硼水泥制品产生膨胀。吸收中子时会有能量释放并伴随二次y射线的产生，只能采用重骨料避免二次。2. 3防辐射水泥的研究现状 目前，在防辐射水泥研究应用领域，国内外研究和应用的主要是钡水泥，铭水泥，含硼水泥。很少能见到集防y射线，X射线和中子射线于一体的高效防辐射水泥。水泥不是最终产品，水泥的性能要通过混凝土来体现。对单纯的防辐射水泥的研究少之又少，更多地是关于防辐射混凝土的相关研究。在防辐射混凝土研究领域，更多地是以普通水泥，重骨料，合适的活性掺合料和适量外加剂制备的高性能混凝土。关于防辐射混凝土研究最多的是其配合比设计，施工工艺和防辐射性能。 王萍等人以磁铁矿为粗集料，掺入结晶水调节剂配制有效防止y射线和中子流的C30级防辐射混凝土。伍崇明等人对高密度辐射屏蔽混凝土的配合比设计，施工工艺进行相关的实验研究。Kharita等采用普通砾石，白云石，赤铁矿石，蛇纹石配制出一系列防辐射混凝土，并研究了水灰比，碳粉和温度对防辐射混凝土屏蔽性能的影响。Sharm等通过在混凝土中掺入铅纤维，钢纤维制备增强防辐射混凝土，防辐射效果明显，但其耐久性有待提高。 2. 4防辐射水泥存在的问题 防辐射水泥有诸多品种，但存在防辐射效果单一，热稳定性差等缺点。 1)制备工艺不同于普通硅酸盐水泥。钡水泥，铭水泥锻烧温度较高，含硼水泥需要外掺硼镁石锻烧，均不能直接套用普通硅酸盐水泥工艺参数。 2)防辐射效果单一。钡水泥，铭水泥对y射线的屏蔽效果很好，但不能有效屏蔽中子射线。含硼水泥对快中子有慢化作用，对热中子有良好的吸收效果，但吸收中子时会释放能量并产生二次y射线。 3)水泥性能差异大。钡水泥锻烧温度高，且热稳定性差，只适用于低温环境。含硼水泥吸收中子时，会释放氦气，导致硼水泥膨胀。 4)在射线辐射条件下，水泥的组成及结构的转变规律研究不足。由于高能射线的辐射作用，水泥的组成成分与矿物结构会发生改变，将会影响水泥的防辐射效果。 5)射线辐射条件下，水泥的长期使用性能研究不足。由于高能射线辐射作用会伴随能量变化，导致环境温度的改变，影响水泥的长期使用性能。 2. 5防辐射水泥的发展趋势 目前阶段，还没有关于能同时防护屏蔽y射线，X射线和中子射线的特种防辐射水泥的报道。防辐射混凝土的制备大多用的还是普通的硅酸盐水泥，但是普通硅酸盐水泥无法满足特殊要求的防辐射混凝土。开发研制一种新型，稳定，高效的防辐射水泥，使其能同时对y射线，X射线和中子射线都有很好的防护屏蔽效果，并且在射线辐射环境下，能够长久保持其结构性能稳定及防护屏蔽效果显著。制备这种新型，稳定，高效的防辐射水泥，具有重要的环境效益和社会经济效益。
3防辐射水泥发展趋势的思考 3. 1制备多元复合型防辐射水泥的设想 目前，对于辐射屏蔽效果单一的钡水泥，铭水泥，含硼水泥及防辐射水泥混凝土的研究报道并不少见。但同时对y射线，X射线和中子射线都具备良好防护屏蔽效果的特种水泥相关报道较少。笔者所在团队根据目前防辐射水泥的研究缺陷提出了多元复合型防辐射水泥的设计思路。设想将对。，p,y,X射线防护屏蔽效果突出的金属元素(如铁，铅，钡，铭等)以及对中子射线衰减屏蔽效应明显的元素(如氢，硼，锅等)通过物理化学作用以配位的形式掺入水泥矿物相晶体结构中，使其占据不同的原子位置，达到能同时防护屏蔽y射线和中子射线的效果，同时保证水泥的高凝胶性，制备多元复合型防辐射水泥。 3. 2多元复合型防辐射水泥的优势 多元复合型防辐射水泥不仅含有对y, X射线防护效果突出的重金属元素，而且掺杂有对中子射线吸收屏蔽明显的轻元素，因而对核射线具有更加全面显著的防护屏蔽效果。多元复合型防辐射水泥的热稳定性得到加强，可以应用于不同温度，不同环境的核防护工程。 将这种多元复合型防辐射水泥与含重金属元素(铁，铅，钡，钨等)的集料，合适的外加剂及含轻元素(氢，硼等)掺合料作原料制备高性能防辐射混凝土。得到的混凝土具有多重叠加效果，这种防辐射混凝土必将具备高效全面的防辐射效果，满足日益提高的防辐射要求。制备这种热学性能稳定，应用环境广泛，防护屏蔽效果全面的高凝胶性多元复合型防辐射水泥，具有重要的社会效益和环境效益。 3. 3多元复合型防辐射水泥的发展展望 针对现阶段防辐射水泥存在的问题，设想将具备防辐射效果的原料经过物理化学作用固化到水泥熟料矿物相中，制备新型，稳定，高效的多元复合防辐射水泥。对于制备多元复合水泥的具体方法(元素掺量，锻烧温度等)，多元复合水泥的矿物相结构，多元复合水泥的工作性能，力学性能以及防辐射效果，不同射线与多元复合水泥矿物相的相互作用等问题还没有相关的研究成果值得借鉴，还需要进行大量的基础性实验研究工作。 4结论 1)防辐射材料主要屏蔽y,X射线和中子射线。 2)目前常用的防辐射水泥主要是:钡水泥，铭水泥，含硼水泥。 3)防辐射水泥目前存在屏蔽效果单一且某些品种热稳定性差，其在辐射条件下的结构转变规律及长期性能研究不足等问题。 4)制备一种能同时防护屏蔽y射线，X射线和中子射线，且在射线辐射作用下能够长期保持其结构稳定及屏蔽效果显著的多元复合型防辐射水泥，具有重要的经济效益和环境效益。 5)采用以重金属元素(如Fe, Pb, Ba, S等)及中子吸收剂元素(如H, B, Li, Cd等)制备新型，稳定，高效的多元复合防辐射水泥具有可行性，但还需要进行大量的研究工作。成次级辐射。γ射线与X射线一样，是一种比紫外线波长短得多的电磁波，γ射线按其产生机理可分为裂变 γ射线，裂变产物衰变射γ线，俘获γ射线，非弹性散射γ射线，活化产物γ射线等。一般在动力堆中，穿过屏蔽层的最强的γ射线通常是由中子在热屏，压力壳或生物屏蔽层里发生相互作用而产生的。选择材料时，不单单仅考虑屏蔽一种射线，应考虑其综合屏蔽性能。一般来说，对γ射线具有良好减弱性能的重元素也会因发生中子非弹性散射和辐射俘 获而产生二次γ射线。针对不同的设计目的需要选择不同的屏蔽材料，如对固定式的动力堆，价格是首选因素，而对于可移动的堆系统，则屏蔽材料的总重量， 单位效率及结构稳定性是考虑的重点。虽然对中子和γ射线的减弱都有相应较 为有效的材料，但没有哪一种单体材料能同时满足以上性能，所以在应用时必须对材料加以选择并采用一定的复合制备技术，以期复合材料在满足综合屏蔽效果 的同时具有良好的物理力学性能，如强韧性，热稳定性及抗辐照性能等 。本文分析了一些针对不同射线的现有核辐射屏蔽材料的优点和不足之处，总结了一些现有屏蔽材料的研究进展，并且分析了以后屏蔽材料的要求和特点。1. 辐射屏蔽的基础知识辐射屏蔽的基本原理是使辐射与屏蔽材料之间发生相互作用，从而减少辐射粒子数和降低辐射的能量。通常依据作用方式不同，把该相互作用分成以下两类：a) 散射。指散射与屏蔽材料发生相互作用后，其方向和能量都产生变化的过程。b) 吸收。指辐射屏蔽材料部分或全部吸收的过程。此外，还有辐射与材料完全不发生任何相互作用而穿透材料的过程。当然，作为屏蔽材料的先决条件是对辐射应具有散射或吸收作用。2 .按照射线的种类调研2.1 X射线的辐射屏蔽X射线主要由原子内层轨道电子跃迁或高能电子减速时与物质的能量交换产生，是一种波长很短（介于紫外线和γ射线之间）的电磁辐射，约在0.01~10nm范围内。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。伦琴射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸，木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应，波长越短的X射线能量越大，叫做硬X射线，波长长的X射线能量较低，称为软X射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线，在0.1～1埃范围内的称硬X射线，1～10埃范围内的称软X射线。实验室常用具有高真空的射线管来产生X射线。目前，对低能X射线的屏蔽一般采用铅玻璃，有机玻璃及橡胶等制品。其中，有机玻璃主要是采用甲基丙烯酸甲酯与铅，钡，锌，镉等金属氧化物反应制备甲基丙烯酸金属盐，再将该有机金属盐与甲基丙烯酸甲酯聚合制成防辐射有机玻璃。目前使用最多的防辐射有机玻璃主要为含铅有机玻璃。美国，日本等国家防辐射有机玻璃的研究工作开展较早，已形成批量生产，国内此类产品主要从上述国家进口。考虑到铅氧化物具有一定的毒性，对环境也有污染，现状一般采用混凝土或纤维来防护X射线，此纤维是由聚丙烯及固体屏蔽剂混合制备而成，屏蔽效果较好。X射线防护服方面，国外早已有一些成功的研究成果，例如前苏联科研人员以粘胶纤维织物为研究对象制成了X射线防护服，屏蔽效果虽然很好，但是工艺复杂，制备繁琐；再如美国一家辐射公司通过对聚乙烯改性成功研制出一种叫Demron的防护材料，此种高分子材料会使任何一种辐射均遭受大量电子云作用，从而对X射线进行吸收辐射。国内在X射线防护服方面也取得了很满意的成果，齐鲁等人以聚丙烯及固体屏蔽剂复合材料研制的一种新型的防X射线纤维材料对中，低能量的X射线具有良好的屏蔽效果，且此材料的强度和伸长率能够满足纺织加工的要求。当前新开发研制的防护服是由聚丙烯和固体射线屏蔽材料复合制成的，对中，低能量的X射线具有良好的屏蔽效果。对于高能X射线的屏蔽，现在最常用的是树脂/纳米铅复合材料和树脂/纳米硫酸铅复合材料。复合材料中的铅和硫酸铅纳米颗粒经射线照射后趋于更稳定的状态，且纳米颗粒的小尺寸效应等特性没有低。在铅或硫酸铅的质量分数，试样厚度相同的条件下，铅或硫酸铅颗粒越小，分布越均匀，对X射线的屏蔽性能越好；在铅或硫酸铅颗粒大小，分布均匀程度相同的条件下，试样中铅或硫酸铅的质量分数越大，对X射线的屏蔽性能越好。2.2 γ射线的辐射屏蔽γ射线，又称γ粒子流，是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，是波长短于0.2埃的电磁波。γ射线的波长比X射线要短，所以γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。可以透过几厘米厚的铅板。γ射线在通过屏蔽材料时发生三种相互作用，即光电吸收，康普顿散射和产生电子对，从而把能量传递给屏蔽材料组成的束缚电子，使其克服结合能而离开原子，光子则消失；康普顿散射是γ光子与轨道外层电子发射散射，γ光子把部分能量传递给电子使其发生反冲，同时散射光子改变能量和运动方向；当γ光子的能量大于电子和正电子的静止质量之和（1.022MeV）时，在原子核库仑场作用下，光子本身被湮没，而产生一对正，负电子。这三种相互作用分别对低能，中能和高能γ射线的吸收和降低能量起到重要的作用。物质发生一次相互作用会导致其大部分或全部能量的损失γ射线通常由重核裂变，裂变产物衰变，辐射俘获，非弹性散射，活化产物衰变产生。裂变过程产生的γ射线可划分为四个时间间隔，如表1所示：
名称时间能量/Mev瞬发γ射线短寿命γ射线中等寿命γ射线瞬发γ射线t≤0.05us0.05us≤t≤1.0us1.0us≤t≤1.0st>1.0s7.250.430.556.65材料对γ射线的屏蔽性能的实验方法有两种：窄束实验和宽束实验。对于窄束，单能γ光子束穿越厚度为X的屏蔽体时，未与屏蔽材料发生相互作用，其束流强度I可由下式表示：I=I0exp(-ux)对于宽束，上式要乘以一个修正因子B，即：I=BI0exp(-ux)通常，B值随着ux的增加而增大，其范围介于1.1~30。因为元素的质量越重，对γ射线的吸收能力越强，剂量率的减弱越显著。所以为了减小屏蔽体的总尺寸，需选用原子序数较大的元素，即高密度的材料，如铁，铅等。一般来说，可屏蔽γ射线的材料很多，如水，土壤，铁矿石，混凝土，铁，铅，铅玻璃，铀以及钨，铅硼聚乙烯等。其中，铅的密度为11.3g/cm3，在有限的空间场所，一般用它做γ射线屏蔽材料。但是其也有缺点，其硬度差，不能做支撑体，熔点也不高，很容易被融化，同时也被碱性物质侵蚀。为此，开发出了含铅的无机玻璃，如PbO-SiO2玻璃，Bi2O3-PBO- B2O3玻璃等；对于含铅量较高并且含有氧化铈添加剂的无色磷酸盐玻璃，其耐辐射性能不错，屏蔽辐射的特性也很好；高比重合金（钨合金）材料是一类以钨为基体，并添加有Ni，Cu，Co等元素组成的合金。按合金组成特性及用途分为W-Ni，W-Co，W-Ag等主要系列。其密度很高，有点很多，比如：比重大，强度高，吸收射线能力强，导热系数大，有良好的可导电性能，具有良好的可焊性和加工性。其抗辐射性能好，有辐射的地方都可以使用。2.3 中子的辐射屏蔽中子是组成原子核的核子之一。中子是组成原子核构成化学元素不可缺少的成分（注意：氢元素H不含中子），虽然原子的化学性质是由核内的质子数目确定的，但是如果没有中子，由于带正电荷质子间的排斥力（质子带正电，中子不带电），就不可能构成除氢之外的其他元素。由于中子不带电，不与原子核外电子相互作用，只与原子核相互作用。中子按能量分可分为：慢中子，能量为0.5~1.0keV；中能中子，能量为1.0keV~0.5MeV；快中子，能量大于0.5MeV。中子的质量与质子很接近，所以含氢量较高的石蜡，聚乙烯和硼是优秀的中子屏蔽材料。从屏蔽原理上讲，中子屏蔽主要靠弹性散射，即先把裂变产生的快中子慢化到热能，然后用热中子吸收截面大的材料加以吸收。已知最有效的慢化材料是轻元素。含有大量氢的物质，其屏蔽效果最好。虽然所有材料都或多或少会吸收热中子，在一定程度上，适用的结构材料也可作为屏蔽材料，但经综合比较，硼是最具有吸引力的特殊屏蔽元素。水是一种极有效的屏蔽材料，这主要是由于水里还有大量的氢，且水是一种最容易获得且廉价的材料；石墨既能做中子慢化剂，又能做中子反射剂。尤其是高纯石墨，高温的时候，其物理性能，化学性能，力学性能都很稳定。当然，在石墨中混合一些硼化物之类的热中子吸收剂，可以改善石墨的中子屏蔽性能；硼被用来做中子吸收体，这是通过硼的同位素10B的（n,a）反应来实现的，因为硼的热中子吸收截面极大。硼可直接使用或混入石墨和聚乙烯中使用，或者以氧化硼和碳化硼的形式与其他材料组合起来使用，例如Zr(BH4)4对中子具有良好的屏蔽效果，尤其是当Zr(BH4)4与不锈钢复合后不仅提高了中子的屏蔽性能，还可以当结构材料；再如含硼不锈钢的中子屏蔽性能也很好，也可以当结构材料；B4C的中子屏蔽性能很好，是一种很好的控制材料，将B4C与金属复合，可以制成热中子吸收材料，如B4C与Al可以制成复合材料，但是这种材料的强度不高，所以有学者以Pb代替Al，制成了较好的屏蔽材料，硬度好，且有良好的屏蔽性能。聚乙烯里面含氢多，中子屏蔽性能好，但是其易受辐射损伤。但是以聚乙烯为基体，加入硼和锂，会改善其性能。当然，聚乙烯与天然纤维，铅可以制成高密度的复合材料，可以同时屏蔽中子与γ射线；铁的密度大，力学强度高，也可以做中子屏蔽材料。不锈钢对γ射线及中子的屏蔽性能比铁更好。为了增加对热中子的屏蔽效果，把硼加到铁中，制成加硼钢，但是加硼钢里面的硼含量很低，中子吸收效果不理想，由此，必须增加硼钢的厚度，导致屏蔽系统的总重增加，这会导致硼钢合金的延展性和冲击抗力有不利影响，从而限制了含硼不锈钢用作乏燃料存储和运输设备的结构材料。3 .按照屏蔽材料种类调研一般来说，屏蔽材料可以分为非金属和有机材料，金属，混凝土三类，以针对屏蔽中子，γ和γ与中子。当然也没有绝对的划分，绝对划分是不合理的。以下就进行了粗略的分类。3.1 非金属屏蔽材料在非金属屏蔽材料中，以水和石墨的使用最为普遍。这主要是由于水和中子具有良好的慢化性能；且与其他材料相比，它们在反应堆中的应用比较成熟，价格相对低廉。水中含有较多的氢，是极有效的中子屏蔽材料。在俘获中子以后产生的次级γ射线又比较少。虽然因水的电子密度低，池式反应堆的中子通量和γ剂量率分布的测定结果来看，水对中子和伽马射线有程度不等的屏蔽效果。石墨是优良的中子慢化剂和反射层材料，而且在高温下性能稳定，所以也被广泛用作反应堆屏蔽材料。为了提高石墨的中子屏蔽性能，要采用密度高于1.6g/cm3的高纯石墨，需要时在石墨中还可以混入一些硼化物等中子吸收剂。另一种非金属材料是著名的硼拉尔，它是包铝的B4C-AL板，由50%（质量分数）的B4C粉末和25%（质量分数）的铝粉均匀混合，倒入熔融的其余25%（质量分数）的铝中；然后在666℃温度下，在钢模中铸成芯体，最后用3mm厚铝板包覆，在610℃下每道10%压延量进行
轧制而成。成品的铝包覆层厚度为0.5mm，还可以进一步轧制或热压至所需形状。常用的窥视窗玻璃是在玻璃中添加一定比例的PbO的WO而制成的，俗称铅玻璃，作为屏蔽窗使用，使用溴化锌液体作为透明屏蔽材料时，其容器内壁需要镀银，两侧用强化玻璃。石蜡和聚乙烯是可用的中子屏蔽材料。一般，有机材料还有少量的氢原子，尤其是后者，其氢原子密度大于水，易于加工，价格便宜。但是它们的密度小，熔点或软化点低，使用时容易产生变形，适于在实验室内小规模使用，也可以加入硼或硼化物作为核探测器屏蔽体。3.2 金属屏蔽材料虽然，在厚度允许的条件下，任何金属均可作为γ屏蔽材料。但迄今为止，对γ的屏蔽仍然是以重金属最为有效。根对X射线屏蔽的经验，铅是最通用且廉价的γ屏蔽材料。但是铅质地软弱，不能作为结构部件，且铅的熔点低又易被碱所侵蚀，所以在使用上受到限制。其次，铁已被广泛用作反应堆结构材料，但它除了对中子屏蔽外，不是好的中子屏蔽材料，但它除了对热中子屏蔽外，不是好的中子屏蔽材料，因为它对中能中子能量的衰减作用很小。取代铁的是不锈钢，它对γ射线和中子屏蔽性能比铁要好，尤其是它的非弹性散射截面大，对中子的屏蔽更有效。它的缺点是，不锈钢中的Cr，Ni，Mn等元素，受中子辐照后会活化，这个问题比铁更严重。硼钢是专为屏蔽热中子而制造的，内含1%~2%（质量分数）的硼。它通常以铸铁为原料，在电炉内熔化，在添加硼之前，先加入铁矿石使猛含量保持最低。铸锭在1000℃锻造，在1004~1037℃轧制，最后在800℃进行表面加工。热屏蔽的主要目的是对热中子进行屏蔽，使进入生物屏蔽层的热中子尽可能的少。但由于吸收中子所释放的能量导致屏蔽材料的明显发热，所以既要考虑屏蔽体的有效冷却，还要尽可能使用耐高温的材料。铸铁在高温下会产生严重的尺寸变化，为此，发现的奥氏体铁是一种完全抗生长的材料。3.3 混凝土
混凝土是常用的屏蔽材料它具有以下特点：a) 含有适量的屏蔽中子和γ射线所必须的物质b) 具有结构体所必需的强度和耐用性c) 成形，加工容易，可制成形状特殊的屏蔽体d) 价格相对低廉但是用作核反应堆的屏蔽材料还应提出以下要求，混凝土质地（包括密度和成分）均匀，使用时体积变化下，吸收射线后温升小，热物理性质好以及辐照损伤小。4. 总结综上所述，核科学技术的迅速发展，对辐射屏蔽材料的性能要求也越来越高。开发多功能，轻质，高强的抗辐射屏蔽材料十分重要，是辐射防护安全的重要方面。当今辐射屏蔽材料的研究仍主要集中在富硼化合物系，铅系，富氢(氘，氚) 化合物如水，聚合物不锈钢，硼钢及其他重金属材料。根据辐射防护的特点，各类屏蔽材料应用于不同的防护部位。屏蔽材料在辐射防护领域的作用不言而喻， 但现有许多屏蔽材料在屏蔽功能性，结构性能，可焊性，热稳定性等方面存在在着使用性能难以兼顾的问题。辐射防护对屏蔽材料的综合物理力学性能要求越来越高，屏蔽材料的优化设计，结构/功能一体化要求变得越来越重要。尤其对于快堆而移动式反应堆的屏蔽而言，单位材料的屏蔽效率及体积，重量是一个值得慎重考虑的问题。结构/功能一体化，屏蔽优化设计分别从制备及理论设计角度有望在一定程度上解决上述问题。另外，稀土元素及其化合物以其特有的核数据， 其合理有效利用从战略角度及技术角度都值得重视。以上几个方面也可能成为屏蔽材料研究与制备的主要方向，为进一步提高和完善屏蔽材料的综合性能和实 用性提供基础。选择屏蔽材料时，
不仅要考虑要屏蔽射线的种类，能量，还要综合考虑所选材料的其他性能，如其力学性能，热学性能，是否易受腐蚀，支撑性，延展性等。现制备的辐射防护屏蔽材料仍存在很多问题，如吸收效果不高，基质材料选择的不确定性，制备工艺和方法不够成熟等。所以，开发设计综合屏蔽性能好，综合性能好的屏蔽材料十分迫切且重要。
