A espessura da placa de boro-polietileno varia de 2 cm a 30 cm. Sua aplicação técnica é na área de proteção contra radiação ionizante em tecnologia nuclear. A placa de boro-polietileno é utilizada para blindagem contra nêutrons rápidos, radiação neutrônica e radiação mista de nêutrons e ítrio, prevenindo danos e prejuízos causados pela radiação neutrônica a trabalhadores e ao público em geral.
Para melhorar o efeito de blindagem do polietileno com boro contra nêutrons rápidos e solucionar o problema da dificuldade de produção comercial de placas de polietileno com boro na China, desenvolveu-se uma placa de polietileno contendo boro com teor de 8%. Em termos do princípio de blindagem contra nêutrons rápidos, como a massa de repouso dos nêutrons é 1,0086649 U, enquanto a dos átomos de hidrogênio (ou seja, prótons) é 1,007825 U [1], a massa atômica dos nêutrons é próxima à dos átomos de hidrogênio. Portanto, quando um nêutron rápido colide com os núcleos de hidrogênio no corpo de blindagem, a maneira mais fácil de perder energia é transferindo-a para o núcleo do átomo de hidrogênio, reduzindo a velocidade dos nêutrons rápidos a nêutrons lentos e nêutrons térmicos. Quanto maior a quantidade de hidrogênio contida no corpo de blindagem, mais forte será o efeito moderador. Dentre os materiais de blindagem de nêutrons comumente usados, o polietileno apresenta o maior teor de hidrogênio, chegando a 7,92 x 10²² átomos/cm³ de gás. Portanto, o polietileno é o melhor moderador para blindagem de nêutrons rápidos. Após a desaceleração dos nêutrons rápidos para nêutrons térmicos, são necessários materiais de blindagem com grande seção de choque de absorção de nêutrons térmicos, sem emissão de radiação gama de alta energia, para absorver esses nêutrons e, assim, atingir o objetivo de blindagem completa contra nêutrons rápidos. Devido à alta seção de choque de absorção de nêutrons térmicos de (3840 lL) x 10⁻²⁴ cm² [3] e à abundância de boro natural (KiB) de 18,98% [3], que é facilmente obtido, os materiais contendo boro são bons absorventes para blindagem de nêutrons térmicos.
Proteção contra radiação de nêutrons em usinas nucleares, aceleradores de média (alta) energia, reatores atômicos, submarinos nucleares, aceleradores médicos, equipamentos de terapia de nêutrons e outros locais.
Data da publicação: 31 de maio de 2022
