Beton als materiaal ter bescherming tegen radio-actieve stralingdoor prof. drs. E. M. TheissingEen nieuwe toepassing, die beton de laatste tijd verkregen heeft,bestaat uit het gebruik van dit materiaal als bescherming tegenradio-actieve straling, die afkomstig is van versnellers en kern-reactoren.Op dit toepassingsgebied ontmoeten natuurwetenschap en beton-technologie elkaar.In de meeste litteratuur worden beide onderwerpen dan ook be-handeld, al wordt in het ?ne geschrift meer het accent gelegd opde wijze waarop de bescherming tot stand komt, terwijl in hetandere meer het samenstellen en verwerken van het beton wordtbehandeld.Zo wordt in het boek 'Technischer Strahlenschutz4) een goedoverzicht gegeven over de natuurkundige gronslagen, waarop deafscherming van de - en van de neutronen-stralen in beton totstand komt.De -stralen zijn kortgolvige stralen met een hoge energie, diedoor beton geabsorbeerd worden.De neutronenstralen zijn deeltjes stralen en worden onderschei-den in snelle, middelsnelle (resonantie) en langzame (thermische)stralen.Andere stralen als -, - en protonenstralen worden buiten be-schouwing gelaten, omdat deze door beton van zeer geringe diktereeds tot een onschadelijk niveau gereduceerd worden.De neutronen-stralen kunnen door de afwezigheid van lading im-mers dieper doordringen.Men kan de bescherming tegen - en neutronenstraling niet af-zonderlijk beschouwen, daar bij de botsing van de neutronentegen de kernen van het beschermingsmateriaal secundaire -stralen ontstaan.Hoe zwaarder het materiaal is, des te beter is de beschermingtegen de primaire en secundaire -stralen en des te beter wordende snelle neutronen geremd.Voor het omzetten van d? middelsnelle (resonantie) neutronen iswaterstof nodig dat meestal in de vorm van vrijwater en hydraat-water aanwezig is.Boriumatomen kunnen dienst doen om de secundaire -stralen teabsorberen.Het berekenen van de afscherming op basis van de bekende na-tuurkundige processen is echter in de meeste gevallen ingewik-keld en tijdrovend en de kennis ervan is voor de betontechnicusin het algemeen niet nodig, daar in vele gevallen met betrekkelijkeenvoudige praktijkgegevens betreffende d? halveringswaardevan een bepaald materiaal volstaan kan worden.Onder deze laatste grootheid verstaan we de laagdikte, die deintensiteit van een smalle evenwijdige stralingsbundel tot de helftreduceeert.Zo bedraagt voor grindbeton, van 20 tot 80 cm dikte, de halverings-') door Th. Jaeger, I. Strahlenabschirmung durch Beton, 51 fig., 7 tab. en156 litt.-opg.; (I. Beseitigung radioaktiver Abfallstoffe, 35 fig., 5 tab. en 4litt.-opg. M?nchen, Verlag Karl Thiemig, 1960; 13,5x30,5 cm; DM 8.60(het*boek bestaat uit 2 overzichtsartikelen, versehenen in het tijdschriftAtoomkernenergie; het tweede artikel valt buiten het bestek van dezebeschouwing)waarde 9 cm voor photonenstraling en 7,6 cm voor neutronen-straling.Het boek 'Shielding Materials for Nuclear Reactors'2) bevat hier-over een aantal goed gerangschikte gegevens, afkomstig zowel uitRussische als Amerikaanse bronnen.Dit voortreffelijke boek, dat door Pergamon Press dit jaar in deEngelse taal is uitgegeven, bevat litteratuurgegevens tot 1957 enzal vermoedelijk in Rusland reeds aanzienlijk eerder gereed ge-komen zijn.Uitvoerig gaat de schrijver in op de technologie en de verwerkingvan het zwaarbeton.De problemen, die hier optreden, zijn in beginsel dezelfde als dievan de gewone betontechnologie, alleen leiden de grotere onder-linge verschillen in soortelijk gewicht van water, cement en toe-slagmateriaal tot nog scherpere maatregelen tegen ontmengingtijdens de verwerking, terwijl de eisen, die ter vermijding vanscheurvorming gesteld moeten worden in het algemeen scherperzijn.Bovendien stelt de verwerkbaarheid van de gebroken zware toe-slagmaterialen nog bijzondere eisen aan degradering van het toe-slagmateriaal en aan de verwerkings-apparatuur, terwijl ook deverharding van cement in aanwezigheid van bariumverbindingende aandacht vraagt.Het verkrijgen van zwaar beton betekent tenslotte, dat zoveelmogelijk van het zware toeslagmateriaal in de samenstelling ge-bruikt moet worden en dat de hoeveelheid cementpasta en vooralhet water zoveel mogelijk beperkt dient te zijn. Men maakt hierbijgebruik van de regels, die ook bij het vervaardigen van een zodicht mogelijk grindbeton gelden. In sommige gevallen heeft demoeilijke verwerkbaarheid tot een bijzondere verwerkings-methode aanleiding gegeven, doch dit betreft slechts uitzonde-ringen. Ook in het boek van Jaeger wordt op de technologie in-gegaan, terwijl dit onderwerp afzonderlijk behandeld is in 'Tech-nologie der Abschirmbetone3). Hierbij zijn een aantal samenstel-lingen, merendeels uit de Amerikaanse litteratuur, zeer gedetail-leerd bijeen gebracht. Ook wordt ingegaan op de eigenschappenvan de gebruikte bindmiddelen, die na het verharden zo weinigmogelijk water mogen afstaan bij verhitting. Uit de tabellen is tezien, binnen welke grenzen de samenstellingen en de eigenschap-pen van het zware beton, dat tot 1957 in Amerika en Duitslandtoegepast is, zijn gebleven.De keuze van de juiste betonsamenstelling, die men binnen ditgebied zal maken, zal in hoofdzaak van de plaatselijke omstandig-heden en beschikbare materialen afhangen.Uit bovenstaande moge blijken, dat men in vele gevallen reeds inhet stadium gekomen is, waarbij de afscherming van straling doormiddel van beton geen verrassende moeilijkheden meer behoeftop te leveren.2) door A. N. Komarovsky. Oxford, London, New York, Paris, PergamonPress, 1961 ; 14x21,5 cm, 145 blz,, vele fig. en tab., 56 litt.-opg.; 60 sh3) door J. Seetzen. D?sseldorf, Werner-Verlag, 1960; 17x24 cm, 102 biz.,enkeie fig. en vele tab., 28 litt.-opg.; 15,45 (band II van 'Mitteilungen ausder Institut f?r Masivbau der Technischen Hochschule Hannover)568 Cement 13 (1961) Nr. 10
Reacties