Радиационно-защитные бетоны

Бетон является главным элементом конструкционной защиты от радиации при строительстве атомных реакторов, предприятий по производству изотопов и других, связанных с подобной тематикой.

При изготовлении бетонов с высокой радиационной защитой ставится задача максимального препятствия проникающей способности радиации со стороны источника излучения.

Из всего спектра радиоактивного излучения наибольшей проникающей способностью обладают гамма-излучение и нейтронное излучение.

Способность материала поглощать гамма-излучение прямо пропорциональна его плотности и толщине и зависит от состава. К примеру, обычный бетон уменьшает радиацию в два раза при толщине стен 20 сантиметров.

С целью уменьшения толщины защитных барьеров применяют особо тяжелые радиационно стойкие бетоны (с максимальной плотностью) и гидратные (с высоким содержанием связанной воды). Для получения гидратных в рецепты бетона включают заполнители, типа свинцовой дроби, магнетитов, барита и прочих.

Для ослабления нейтронного потока в монолите должны присутствовать элементы с малой атомной массой. Это может быть водород. Для улучшения защитных свойств используются добавки, повышающие процент водорода: карбид, хлорид лития, бор и подобные.

Использование специальных добавок строго регламентируется и устанавливается проектировщиком. Использование хлористого кальция и поваренной соли запрещается, поскольку, при облучении, металлическая арматура подвергается интенсивной коррозии.
Металлические наполнители должны быть тщательно обезжирены.

Все материалы, применяемые для изготовления бетонов защиты от радиации, должны быть снабжены паспортами с результатами их полного химического анализа.

Подвижность бетонной смеси с заполнителями должна соответствовать проектной. Продолжительность перемешивания смеси со специальными добавками определяется строительной лабораторией, но не может превышать четырех минут.

При транспортировке и укладке бетона для радиационной защиты требуется следовать правилам и ограничениям. В частности: использование ленточных и вибрационных конвейеров запрещается; высота сбрасывания особо тяжелой смеси не должна превышать одного метра; смесь укладывается слоями с уплотнением внутренними вибраторами; и подобные.

Бетонные работы по радиационно защитному бетону допускаются только при положительных температурах окружающей среды.

Существуют категорическое требования к контролю качества. В частности, отбор проб радиационных бетонов для лабораторного контроля должен проводиться не реже одного раза в сутки. Плотность затвердевшего бетона определяется после сушки образцов. Отклонения от требований проекта не может превышать трех процентов. Потери прочности радиационно защитных бетонов контролируются в процессе эксплуатации, при нагревании монолита радиационным излучением.

Бетоны радиационной защиты атомных электростанций строго классифицированы по различным физико-техническим и химическим характеристикам.