혁신적인 응용 UHMWPE 붕소 함유 시트 CT 방 보호 도어의
재료 특성 및 방사선 보호 메커니즘
초고 분자량 폴리에틸렌 (UHMWPE) 붕소 함유 시트 Beyond 는 기본 물질로서 초고 분자량 폴리에틸렌을 갖는 복합 보호 물질이며 붕소 화합물 (예 : 붕소 및 붕산)과 함께 첨가된다. 분자량은 150 만 명 이상 높아 밀도가 높은 3 차원 네트워크 구조를 형성하여 재료에 매우 높은 충격 저항성 및 에너지 흡수 용량을 제공합니다. 붕소 요소 (보통 5%-10%)를 추가함으로써 중성자 방사선에 대한 보드의 흡수 효율이 크게 향상됩니다. 붕소는 최대 3837 헛간의 열 중성자 흡수 단면을 가지고 있으며, 이는 중성자를 효과적으로 포착하여 무해한 알파 입자로 변환 할 수 있습니다. 동시에, 폴리에틸렌 염기 재료의 수소 원소는 탄성 충돌을 통해 빠른 중성자를 느리게하여 '느린 흡수 '이중 보호 메커니즘을 형성합니다.
CT 룸의 X- 선으로 지배 된 방사선 환경을 고려하여, 재료 공식을 더욱 최적화하고 납-뒷면 폴리에틸렌 복합 보드를 개발했습니다. 이 재료는 다층 구조 설계를 채택합니다. 외부 층은 스테인레스 스틸 또는 부식 방지 코팅이고, 중간 층은 UHMWPE- 보론 복합 층 (중성자 차폐)이며 내부 층은 납 포일 (X/γ- 레이 니드 딩트)으로 내장되어 완전한 스펙트 오일 방사선 보호를 달성합니다. 이 설계는 전통적인 납 도어의 무게를 30%줄이며 '의료 X- 선 진단 방사선 보호 요구 사항 '(GBZ 130-2020)의 누설 방사선 한계 (≤2.5μsv/h)를 충족시킵니다.
CT 룸 보호 문의 핵심 장점
1. 가볍고 높은 강도
붕소-함유 UHMWPE 시트의 밀도는 0.94g/cm³에 불과하며, 이는 리드보다 90% 가볍다 (11.34g/cm³)는 문체의 무게를 크게 줄입니다. 표준 CT 룸 보호문 (2.5m × 2m)을 예로 들어 보면 기존 리드 도어의 무게는 800kg이며, 붕소 함유 폴리에틸렌 복합 도어는 200-300kg 만 필요하므로 건물 구조의 하중 압력을 줄입니다. 동시에, 인장 강도는 40mpa에 도달하며 그 충격 강도는 탄소강의 8 배이며 10 만 개 이상의 개구부 및 폐쇄 영향을 견딜 수 있습니다.
2. 복합 보호 및 환경 보호
전통적인 납판은 산화 오염의 위험이있는 반면, UHMWPE 붕소 함유 시트는 무연 디자인 (예 : 희토류 가돌리늄을 사용하여 납을 대체)을 통해 환경 보호 업그레이드를 달성합니다. 실험에 따르면 15cm 두께의 개질 된 가돌리늄/붕소/붕소/폴리에틸렌 복합 플레이트 플레이트는 Californium-252 Neutron Sourt의 차폐 속도가 98%이며 Cesium-137 및 Cobalt-60 GAMMA 광선에 대해 각각 72% 및 60%의 차폐 속도가 전통적인 폴리 틸렌보다 낫습니다.
3. 부식 저항과 쉬운 유지 보수
시트의 표면 평활도는 Ra≤0.2μm이며, 오염 물질을 흡수하지 않으며 의료용 알코올로 직접 닦고 소독 할 수 있습니다. 수분 흡수 속도는 0.01%미만이며, CT 룸의 높은 습도 환경 (상대 습도 ≥70%)에서 여전히 차원 안정성을 유지하여 전통적인 목재 보호 문의 변형 및 균열 문제를 피합니다.
3. 기술 혁신
지능형 통합 : 도어 본체에는 압력 센서와 적외선 안티 핀치 장치가 포함되어 있습니다. 장애물이 발생하면 0.1 초 이내에 자동으로 반등되며 안전은 5 번 향상됩니다.
노이즈 감소 설계 : UHMWPE의 자체 윤활 특성을 통해 가이드 레일의 마찰 계수는 0.05로 감소하고 도어를 열고 닫는 노이즈는 ≤45dB입니다.
열 중성자 차폐 검증 : 중국 방사선 보호 연구소의 테스트에 따르면, 이사회는 0.025EV 열 중성자에 대해 95%의 흡수 속도와 5MeV 빠른 중성자에 대해 76%의 느린 효율을 가졌다.
4. 산업 동향과 미래 전망
'의료 방사선 보호 표준 '(2025 Edition)의 필수 요구 사항으로 'heale-free protection '에 대한 의무적으로, 2024 년 붕소 함유 UHMWPE 보드의 시장 점유율은 2024 년 35%에서 2028 년 65%로 증가 할 것으로 예상됩니다. 너머는 다음과 같은 혁신적인 방향을 개발하고 있습니다.
1. 나노 조정 기술 : 산화 나노-가돌리늄의 표면 변형을 통해 15cm 두께의 보드의 감마선 차폐 속도는 85%로 증가합니다.
2. 지능형 응답 재료 : 온도에 민감한 붕소-함유 폴리에틸렌을 개발하여 방사선이 표준을 초과 할 때 자동으로 경고를 변경합니다.
3. 모듈 식 설치 : 표준화 된 플러그인 보호 플레이트 시스템을 시작하여 시공 기간을 7 일에서 48 시간으로 단축시킵니다.
너머의 UHMWPE 붕소 함유 시트는 재료 과학 및 엔지니어링 설계의 깊은 통합을 통해 의료 방사선 보호 산업을 재구성하여 전 세계 CT 객실의 안전 보호를위한 '중국 솔루션 '를 제공합니다.
