中子與物質的相互作用可分為兩類：一類是散射，包括彈性散射和非彈性散射，這是快中子與物質相互作用過程中能量損失的主要形式；另一類是吸收，即中子被原子核吸收後僅產生其他種類次級粒子，不產生中子，如輻射俘獲等核反應。快中子通過彈性和非彈性散射損失能量變為慢中子後，主要的反應過程是輻射俘獲，此時主要考慮的是熱中子的吸收。但通常較薄的一層鎘就能非常好地起到吸收熱中子的作用。所以一般只考慮快中子屏蔽和屏蔽材料與中子發生作用而發出γ射線的情況。

鎢合金屏蔽件具有許多優勢，鎢與粒子不起反應並且是無毒的，它不產生二次韌致輻射，硬度大而且同樣的屏蔽效果厚度僅為鉛的2/3，且鎢抗輻射損傷且耐腐蝕。鎢合金屏蔽件是屏蔽中子和γ射線的理想產品。




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屏蔽混凝土是被廣泛用於固定式反應堆的屏蔽材料。材料相對便宜而且可以就地取材，材料成分可調性大，屏蔽性能和結構性能均較好，尤其作為固定堆屏蔽材料時不受體積限制。混凝土的強度相對較低，抗壓強度20 ~ 40MPa，而抗拉強度僅2.1~3.2 MPa，但混凝土用於固定式反應堆或體積不受限制地方的屏蔽材料時，其結構特徵能滿足應用要求。

鎢合金結合了密度高（一般為16.5g/cm3~19.0g/cm3），輻射防護性強（高密度合金的吸收射線的能力比鉛高30%~40%）、機械性能強、耐腐蝕性和抗氧化性好、抗拉強度大（燒結態W-Ni- Fe高密度合金的抗拉強度為800~1000MPa，熱處理和形變加工處理後其強度可提高到1300~1500 MPa）、環保無公害等特性，鎢合金成為防輻射容器的最佳原材料。

在核電廠中由於適用性、低成本和屏蔽混泥土的庫存量，用鎢整體替換屏蔽混凝土是不現實的。有效的使用是根據情況及個別設備的周邊環境來定的，當常規條件下混凝土屏蔽層能夠達到劑量率減少程度的要求時，鎢合金屏蔽件就沒必要大規模的應用上去。當遇到特有的應用，比如說水下應用、箱體結構的屏蔽層時等，鎢合金屏蔽效果才能夠真正的顯示出來。




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產生中子的主要有兩個方面：核反應和核裂變。主要分為分為三類：放射性核素產生中子；加速荷電粒子產生中子；由核反應堆釋放中子。在中子γ測井中，探測器處於中子場中，會與中子發生作用，導致能譜分辨率下降，給測量帶來干擾，為了避免中子源發射的中子直接照射探測器，必須在二者之間放置屏蔽體。中子屏蔽比單純的γ射線屏蔽要復雜得多，既要考慮快中子、熱中子的屏蔽，還要考慮屏蔽材料與中子發生作用而發出γ射線的情況。

中子γ測井儀器中屏蔽材料最好選用鎢合金。當鎢合金屏蔽體厚度為10cm時，能屏蔽掉約93%的中子，對中子起到很好的屏蔽效果。因此，鎢合金屏蔽件可以順利解決多探測器儀器中短源距探測器的中子屏蔽問題。




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核輻射屏蔽件經常要求屏蔽材料具有熱膨脹係數小、抗蝕性和抗氧化性能好、強度高、延性好、抗衝擊韌性好，良好的射線吸收能力等優異性能。所以，鎢合金屏蔽件在滿足綜合屏蔽效果的同時提高其衝擊韌度顯得尤為重要。

鎢合金的性能對雜質含量比較敏感。 S、P等雜質偏析在晶界上會嚴重削弱界面結合強度，從而降低合金性能。燒結合金中如果含有H，則往往會引起氫脆。真空熱處理是消除氫脆的一種有效熱處理工藝。如果材料只含有氫雜質，真空燒結熱處理工藝對材料的衝擊韌性影響並不大，這主要是由於衝擊試驗中試樣應變速率極快，當氫原子還未擴散至鎢晶粒與粘結相界面處時，試樣中的裂紋便已萌生和擴展。但若合金中存在P、S等易偏析的有害雜質時，真空熱處理則可顯著提高鎢合金的衝擊韌度，從而可提高鎢合金屏蔽件的抗衝擊韌性。




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