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붕소화합물을 첨가한 콘크리트의 방사선 차폐효과

전문가 제언: ○ 방사선차폐는 원자력산업이나 우주개발에서 매우 중요하다. 투과력이 강한 중성자나 감마선의 차폐를 위해 콘크리트, 납, 물, 파라핀, 폴리에틸렌, 붕산수지 등 여러 차폐체가 이용된다. 방사선의 단순한 차폐뿐만 아니라 고에너지 가속입자에 의한 차폐체의 방사화 억제 및 차폐체로부터의 방사선산란 억제 등 다기능성의 차폐체가 필요하다.

○ 이 자료는 콘크리트 골재에 붕산, 붕소프릿, 붕사 등을 첨가하여 방사선 차폐성능을 비교?평가한 것이다. 붕산, 붕소프릿 등이 첨가된 경우 콘크리트의 경화가 어려워 실질적으로 차폐이용이 곤란하고 붕사를 일정 한도량 이하로 첨가하면 콘크리트 강도에 영향 없이 포획감마선을 흡수하므로 차폐효과가 뚜렷하다고 평가하였다.

○ 일본에서는 다기능성 저 방사화 콘크리트 차폐체를 개발하여 세계최초로 의료방사선 시설공사에 사용하였다. 붕소첨가 콘크리트의 중성자 차폐능이 붕소 비첨가 콘크리트보다 1.7배 커서 기존 차폐체의 두께보다 40% 더 얇게 설치할 수 있으므로 공간 확보는 물론 방사화방지에 따른 방사성폐기물 발생량 감축 등 경제성이 향상된다.

○ 우리나라에서도 자철광, 금속골재 등을 사용한 중량 콘크리트의 방사선차폐에 관한 연구와 사용후핵연료 수송용기 등 중성자 차폐연구가 수행되고 있다. 특히 원자로 기술수출 등에 고무되어 근래 이 분야 연구개발은 한층 탄력을 받고 있다.

○ 우수한 차폐체를 개발하기 위하여 붕소 등 주요 중성자 흡수성 금속원소의 첨가?가공방법 및 콘크리트 경화와 관련되는 2차적 첨가물, 차폐체의 다층화 방안 등을 심도 있게 연구해야 할 것이다.

저자: M.H. Kharita et al.
자료유형: 학술정보