DT中性子を用いた高濃度ホウ素含有コンクリートの遮蔽実験,1; 高濃度ホウ素含有コンクリートの開発

Shielding experiment for new concrete with high concentration of boron by using DT neutrons, 1; Development of new concrete with high concentration of boron

塩永 亮介*; 野瀬 裕之*; 伊藤 祐二*; 加藤 裕章*; 橋本 博英*; 佐藤 聡

Shionaga, Ryosuke*; Nose, Hiroyuki*; Ito, Yuji*; Kato, Hiroaki*; Hashimoto, Hirohide*; Sato, Satoshi

原子力関連施設および大型加速器などを用いる医療・研究関連施設における中性子線遮蔽向上をめざし、ホウ素重量濃度を約10%まで高めたホウ素含有コンクリートを開発した。本材料は、コンクリート用の骨材にホウ素を多量に含む天然のコレマナイト鉱石を適用する一方で、従来ホウ素の高含有によって引き起こされるセメントの硬化不良や強度低下といった弊害を、セメント種類の変更や特殊混和材の適用により、約10%まで高めたことを特徴としている。本材料の硬化前の流動性は、JISフロー試験におけるフロー値が約150mmと良好な流動性を有し、圧縮強度試験では材齢7日で約40N/mmに到達することを確認した。これらの結果をもとに、DT中性子を用いた遮蔽実験のための供試体ブロックを製作した。

In order to enhance the neutron shielding performance in nuclear power facilities, medical facilities and research facilities with large-scale accelerators, we have developed a new concrete with high concentration of boron of 10 weight %. Natural Colemanite minerals with a mass of boron were applied to the aggregates for the concrete. In addition, modification of the cement type and application of the special mixture material were performed to eliminate bad effects of the insufficient hardening and the strength degradation of the cement, and we successfully increased the boron concentration in the concrete up to 10 weight %. The flow rate in JIS flow test was about 150 mm before hardening of the material, which showed good flow property. We also confirmed that the compressive strength was about 40 N/mm at the material age of 7 days. Based on the results, the block specimens were fabricated for the shielding experiment using DT neutrons.