重晶石为什么能防辐射？用处有哪些

  重晶石是一种以硫酸钡为主要成分的非金属矿藏，密度为4.3~4.5g/cm3，莫氏硬度为3~3.5，化学性质安稳，不溶于水和盐酸，无毒性、磁性，易吸收X射线和γ射线。我国重晶石资源很丰厚，储量虽为全球第三，但产值却是世界首位，是世界上最大的重晶石出口国，在世界市场上处于无法代替的位置。

  钡元素在元素周期表中比铅元素靠前，自身没有放射性，而且相对原子量较大，可以与射线产生光电效应的概率高，关于防电离辐射十分有利。钡离子具有较高的介电常数或磁化强度，关于非电离辐射也有较好的磁损耗效果。其它防辐射资料，如最早的铅胶原料的防X射线服，穿戴功用较差、铅氧化物存在毒性。但日本选用硫酸钡参加到粘胶溶液中纺丝的办法，研发出了强度为0.99g/d、伸度为26%的纤维，不只穿戴舒畅而且不具毒性;常用的防辐射水泥有钡水泥、锶水泥，其间锶水泥防离子射线才能较钡水泥要好，但钡水泥相较于锶水泥对γ和X射线具有更加好的屏蔽效果;在作为功用复合纤维板的添加资猜中，重晶石粉、沸石粉和磁铁矿粉均具有必定的电磁屏蔽效能，但整体来说，填充重晶石粉稍好，填充沸石粉次之，在110kMHz以下的低频段，重晶石粉、沸石粉和磁铁矿粉电磁屏蔽效能最大值别离到达17.99、17.71和16.99dB，重晶石粉效果最佳。

  国外运用重晶石制造防辐射资料的运用研讨相对较早。如土耳其德米雷尔大学的Akkur课题组以重晶石为粗细骨料并参加必定量的水，通过改动配比制备了3种不同的重晶石混凝土，通过测验发现，运用重晶石作为集料对γ射线有优秀的屏蔽功用。Günther等运用硫酸钡、钛酸钡和氧化铋对X射线吸收的特性，研讨出可吸收X射线的复合纤维，用此纤维加工出产的纱线和织物可以轻松又有效地屏蔽X射线。日本提出将硫酸钡参加到粘胶溶液中进行纺丝的办法，研发出一种新式纤维，用其制造的织物对X射线有显着的削弱效果，尤其是对6kV、2mA阴极X射线 国内重晶石防辐射运用研讨现状

  佘子盈提出以重晶石为重要骨料制造的重晶石混凝土能添加混凝土表观密度和密实性，因而其对X射线和γ射线有很好的屏蔽才能。高育欣等将高密度的重晶石砂与水泥合作运用，终究研发出表观密度大于3600kg/m3、力学功用好的重晶石防辐射混凝土。杨医博等研讨分分出以铁砂和重晶石作为重质骨料，可以制造出满意防中子辐射规范的表观密度大于3600kg/m3的C30防中子辐射重混凝土。

  刘津玮等提出用重晶石制造纳米硫酸钡，并将其参加粘胶纺丝液中制备出一种新式复合薄膜，并运用这种薄膜制造新式的医用防X射线服。经测验发现吸收X射线的才能比纯粘胶膜提高了44%。马君志等运用纺前打针技能将硫酸钡添加到粘胶原液中，并用此乳液浆料进行纺制，得到了新式防辐射粘胶短纤维。硫酸钡在其纤维中散布十分均匀，而且因为硫酸钡的参加，提升了纤维的结晶度。通过测验发现，独自的纤维和用纤维制造的织物都跟着硫酸钡含量的添加，吸收的X射线增多，防X射线辐射功用都增强。

  重晶石可以当作填充资料运用于手机信号屏蔽资猜中。袁全平提出在不锈钢屏蔽资猜中填充重晶石粉时，在频率100kHz~139MHz，电磁屏蔽效能均能到达10dB以上，在22.59MHz时最高17.99dB;139~341MHz频段，屏蔽值在5~9dB之间;之后随频率添加，屏蔽效能下降至1dB以下;然而在795MHz~1.25GHz间，屏蔽值又上升到1~3dB之间;杨华明等以重晶石粉为基体系得重晶石基复合导电粉末(SSB)，SSB用于导电涂料关于频率100MHz的电磁波可以到达中等屏蔽值(40dB)。

  ( 1) 重晶石可运用于防辐射是因为其主要成分为硫酸钡，钡元素内核质量大，单位体积内原子数多，产生光电效应等概率大，射线能量易被吸收; 一起钡离子具有较高的介电常数或磁化强度，对电磁辐射具有强的磁损耗效果。

  ( 3) 现在重晶石在防辐射上的运用主要为建筑行业中的混凝土资料，医用防护服中的添加剂，以及作为电子信号屏蔽资料的涂料，缺少在高铁和军工等范畴的研讨运用。