고온 및 방사선이 중성자 차폐재의 열적, 역학적 및 차폐능 특성에 미치는 영향

조수행; 홍순석; 정명수; 도재범; 박현수; Soo-Haeng Cho; Sun-Seok Hong; Myung-Soo Jung; Jae-Bum Do; Hyun-Soo Park

Korean Journal of Materials Research, Vol.9, No.4, 404-408, April, 1999

Effects of High Temperature and Radiation on the PropertIes of Thermal, Mechanical and Shielding Ability of Neutron Shielding Materials

조수행, 홍순석, 정명수, 도재범, 박현수

한국원자력연구소

Soo-Haeng Cho, Sun-Seok Hong, Myung-Soo Jung, Jae-Bum Do, and Hyun-Soo Park

Korea Atomic Energy Research Institute, Taejon 305-353, Korea

초록

고온 분위기에서 가열시간이 방사성물질의 수송용기 등에 샤용하기 위하여 개발한 개질 (KNS (Kaeri Neutron Shield)-101) 및 수소 첨가 비스페놀-A 형 (KNS-201) 에폭시수지계와 페놀-노블락형 (KNS-301) 에폭시수지계 중성자 차폐재들의 열적 성질 및 역학적 성질에 미치는 영향과 고온에서 방사선 조사선량이 중성자 차폐능에 미치는 영향을 검토하였다. 고온 분위기에서 가열시간이 증가함에 따라 초기단계에서 KNS-101, KNS-201 및 KNS-301 의 열분해온도는 중가하는 것으로 나타났으나, 초기단계 이후에는 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 또한 가열시간의 증가에 따라 KNS-101 과 KNS-201 차폐재의 열전도도는 감소하는 것으로 나타났으나, KNS-301 의 경우에는 증가하는 것으로 나타났다. 반면 가열시간의 증가에 따라 중성자 차폐재들의 열팽창계수값은 모두 감소하는 것으로 나타났다. 고온 분위기에서 가열시간의 증가에 따라 KNS-101과 KNS-301 차폐재의 인장강도 및 굴곡강도는 증가하는 것으로 내타났으나, KNS-201 은 감소하는 것으로 나타났다. 방사선 조사선량의 증가에 따라 중성자 차폐재들의 차폐능이 약간 증가하는 것으로 냐타났으나, 고옹에서 방사선 조사선량은 KNS-301의 차폐능보다 KNS-101, KNS-201 의 차폐능에 영향을 더 미치는 것으로 나타났다.

Effects of heating time and radiation under high temperature on the properties of thermal, mechanical and shieJding abiJity of modified (KNS-101), hydrogenated bisphenol-A(KNS-201) type epoxy resin and phenoJnovolac(KNS-301) type epoxy resin based neutron shielding materials that are used for shipping casks for radioactive material have been investigated At early stages, the offset temperatures of KNS- 101, KNS-201 and KNS-301 increased with the heating time under high temperature, but it was rarely aftected by the heating time in the later stages. In addition, the thermal conductivities of KNS-101 and KNS-201 decreased with heating time, but that of KNS-301 increased with the heating time. On the contrary, the thermal expansion confidents of neutron shielding materials decreased with heating time. At the high temperature, the tensile strength and flexural strength of the shielding materials of KNS-101 and KNS-301 increased with heating time, but those of KNS-201 decreased with heating time. The shielding ability of neutron shielding materials slightly increased with the radiation dose, and shielding abilitues of shielding materials of KNS-101 and KNS-201 were affected to a more extent than that of KNS-301 by radiation dose under high temperature.

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