L'épaisseur des panneaux de polyéthylène-bore varie de 2 à 30 cm. Ils sont utilisés dans le domaine de la protection contre les rayonnements ionisants en génie nucléaire. Ces panneaux servent de blindage contre les neutrons rapides et les rayonnements mixtes neutroniques et Y, afin de prévenir les dommages causés par les rayonnements neutroniques aux travailleurs et au public.
Afin d'améliorer l'effet de blindage du polyéthylène boré contre les neutrons rapides et de résoudre le problème de la production industrielle de panneaux de polyéthylène boré en Chine, un panneau de polyéthylène contenant 8 % de bore a été mis au point. Le principe de blindage repose sur le fait que la masse au repos des neutrons est de 1,0086649 U, tandis que celle des atomes d'hydrogène (ou protons) est de 1,007825 U [1]. Par conséquent, lors d'une collision entre un neutron rapide et un noyau d'hydrogène du matériau de blindage, l'énergie est transférée au noyau de l'atome d'hydrogène, ce qui ralentit les neutrons rapides en neutrons lents puis en neutrons thermiques. Plus la teneur en hydrogène du matériau de blindage est élevée, plus l'effet modérateur est important. Parmi les matériaux de protection neutronique couramment utilisés, le polyéthylène présente la teneur en hydrogène la plus élevée, atteignant 7,92 × 10⁻²² atomes/cm³ de gaz. De ce fait, le polyéthylène constitue le meilleur modérateur pour la protection contre les neutrons rapides. Une fois les neutrons rapides ralentis en neutrons thermiques, il est nécessaire d'utiliser des matériaux de protection présentant une section efficace d'absorption des neutrons thermiques élevée et exempts de rayonnement Y de haute énergie afin d'assurer une protection complète contre les neutrons rapides. Compte tenu de la section efficace d'absorption des neutrons thermiques élevée (3840 µL) × 10⁻²⁴ cm² [3] et de l'abondance du bore (18,98 %) dans le bore naturel [3], ce dernier étant facilement accessible, les matériaux contenant du bore constituent d'excellents absorbants pour la protection contre les neutrons thermiques.
Protection contre les rayonnements neutroniques dans les centrales nucléaires, les accélérateurs de moyenne (haute) énergie, les réacteurs atomiques, les sous-marins nucléaires, les accélérateurs médicaux, les équipements de neutronthérapie et autres lieux.
Date de publication : 31 mai 2022
