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重晶石为什么能防辐射？用途有哪些（一）

发布时间：

2023-02-02

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重晶石是一种以硫酸钡为主要成分的非金属矿物，密度为4.3~4.5g/cm3，莫氏硬度为3~3.5，化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无毒性、磁性，易吸收X射线和γ射线。我国重晶石资源非常丰富，储量虽为全球第三，但产量却是世界首位，是行业内较大的重晶石出口国，在国际市场上处于不可替代的地位。

1 含钡化合物的防辐射应用优势

钡元素在元素周期表中比铅元素靠前，本身没有放射性，而且相对原子量较大，能够与射线发生光电效应的概率高，对于防电离辐射非常有利。钡离子具有较高的介电常数或磁化强度，对于非电离辐射也有较好的磁损耗作用。

其它防辐射材料，如较早的铅胶材质的防X射线服，穿着性能较差、铅氧化物存在毒性。但日本采用硫酸钡加入到粘胶溶液中纺丝的方法，研制出了强度为0.99g/d、伸度为26%的纤维，不仅穿着舒服而且不具毒性;常用的防辐射水泥有钡水泥、锶水泥，其中锶水泥防离子射线能力较钡水泥要好，但钡水泥相较于锶水泥对γ和X射线具有更好的屏蔽效果;在作为功能复合纤维板的添加材料中，重晶石粉、沸石粉和磁铁矿粉均具有一定的电磁屏蔽效能，但总体来说，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分别达到17.99、17.71和16.99dB，重晶石粉效果较好。

2 国外重晶石防辐射应用研究现状

国外利用重晶石制作防辐射材料的应用研究相对较早。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加入一定量的水，通过改变配比制备了3种不同的重晶石混凝土，经过测试发现，应用重晶石作为集料对γ射线有优良的屏蔽性能。Günther等利用硫酸钡、钛酸钡和氧化铋对X射线吸收的特性，研究出可吸收X射线的复合纤维，用此纤维加工生产的纱线和织物可以有效地屏蔽X射线。日本提出将硫酸钡加入到粘胶溶液中进行纺丝的方法，研制出一种新型纤维，用其制作的织物对X射线有明显的削弱效果，尤其是对6kV、2mA阴极X射线源的减弱达到了97%。

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重晶石为什么能防辐射？用途有哪些