“差太远了……”
江离看着手中新鲜出炉的数据曲线,摇了摇头,有些失望。
这已经是他尝试的第七种组合方案了,虽然比前面六个要强很多,但依旧远远达不到自己的标准。
江离决不允许自己的产品,带着任何疑点走出实验室。
那是对千万个夏国一线工人的不负责。
之前他查阅过相关资料,目前市面上主流的屏蔽材料有五种,分别是是水、混凝土、复合聚乙烯、以及钽和铅。
前两个直接就被江离忽略了。
总不能让工人泡在水里,或者埋在混凝土里加工吧。
更何况这两种材料,对辐射的防护性能也并不好,算是聊胜于无。
聚乙烯和钽也都有着各自致命的弱点,防护寻常的α粒子和β粒子还勉强凑合,但在中子面前,和破纸没有什么区别。
要知道,中子流的能量是极强的,穿透力也仅次于被称为宇宙辐射的γ射线,远不是一般材料能扛得住的。
能对中子流起到作用的,目前来看只有三种。
铅板、pb/b复合材料、以及含铅的有机复合材料。
这三种,江离在之前的实验中都尝试过了,虽然有效,但屏蔽上限太低,如果非要用,就必须大幅度压缩核电池的能量密度,这一点是江离决不允许的。
其中铅板的整体性能最好,但硬度太低、不耐高温、很容易被碱性物质侵蚀、而且带有剧毒。
pb/b复合材料因为硼和铅的物理化学性质相差较大,导致很难混匀,无法从根本上解决成分的偏析问题,而且它的耐热性能和结构强度都不出色。
至于含铅有机复合材料,最主流的是铅硼聚乙烯,它的缺点在于对使用温度有着严格的要求,而核电池在工作的瞬间往往会伴随一定的高温,这种温度会让聚乙烯融化……
最终,江离将目光瞄准了稀土元素。
稀土不仅具有极大的热中子吸收截面,而且还有较大的质量减弱系数,同时还能有效的弥补铅的弱吸收区,是屏蔽辐射的理想材料。
稀土中,常用的屏蔽材料主要是钨和铋,遗憾的是,它们的价格太贵了,并不具备普及的基础。
最终,江离将目光对准了稀土元素中的钐和钆。
钐的丰度是13.8%,吸收截面是40000b,大约是铅的10倍,价格方面,每公斤约25块钱。
钆的丰度是15.7%,吸收截面为255000b,大约是铅的66倍,也是所有廉价元素中吸收截面最大的,遗憾的是,它的价格要比钐贵一些,每公斤大约510块钱。
现在摆在江离面前的最大问题,是材料的结构设计。
在过去,科学家在研究屏蔽材料时通常都会聚焦在固体材料上,起初江离也是这么想的,但很快他就放弃这种方法……通过这种方法设计出来的屏蔽材料,性能只能提高3-5倍。
差的太远了。
随后,江离通过研究并得出关键数据后,对之前的数学模型进行了参数调整,最终设计出来一种特殊的液体‘三明治’结构,即两层金属板夹一层超级电解液的结构。
金属板的材质可以采用纯度八个9以上的纯钐或纯钆,具体用哪个,要看原料的取量和用途,以及工厂的资金实力。
中子辐射主要分为快中子和热中子,钐和钆的作用是通过热吸收截面屏蔽掉热中子,而电解液的作用是让快中子变慢。
如此一来,屏蔽材料的整体性能比之前至少要提高一千倍以上!
提升了足足一千倍的性能,在别人看来绝对是史诗级的巨大突破了,但在江离眼中,却还远远不够。
区区一千倍的提升,依旧扛不住双β电池的恐怖辐射!
想要继续提升,江离就必须根据现状倒推原理,从根本上改变数据模型……这就是主创者的优势,想怎么改就怎么改,想什么时候改就什么时候改。
如果让其他专家知道,自己费劲千辛万苦、抓耳挠腮都没看明白的理论,在江离这里已经进化成2.0版本了,不知道会作何感想。
“唔,最好在屏蔽射线的同时,还能吸收辐射,把粒子的动能部分吸收……”