Количество водорода в бетонах оказывает значительно меньше влияние на толщину бетонной защиты, чем на толщину железоводной композиции. Это объясняется прежде всего наличием в бетоне других (кроме водорода) легких элементов (см. табл. 5.4).
Толщина защиты из бетонов различной плотности и водосодержания была рассчитана по выражениям (8.15) и (8.16) с использованием факторов накопления, приведенных в табл. 5.44 и 5.15. Результаты этих расчетов указаны в табл. 8.3. Из этой таблицы видно, что толщина защиты мало уменьшается с ростом количества водорода в бетоне. Например, с увеличением количества водорода от 0,25 до 0,75 вес. % толщина защиты (К = 200) сокращается на 13,5% при расчете по потоку и на 7% при расчете по дозе. При больших величинах кратности ослабления изменение толщины бетонной защиты еще меньше. Последнее обстоятельство объясняется тем, что абсолютное сокращение толщины защиты, связанное с увеличением концентрации водорода в бетонах, будет приблизительно постоянным для любой кратности ослабления. Таким образом, при выборе материала для защиты ускорителей, особенно если большие потоки нейтронов, количество водорода не играет существенной роли. Однако количество водорода в бетоне связано со стоимостью бетонов, поэтому при выборе типа бетона оба эти вопроса необходимо рассматривать совместно.
Таблица 8.3
Толщина защиты (см) для ослабления излучений синхроциклотрона и 200, 104 и 107 раз
Примечание. Химические составы бетонов приведены в табл. 5.4.
В разд. 1.2 отмечалось, что всякое изменение соотношения между цементом и заполнителями изменяет плотность бетона и количество связанной воды. От этих факторов зависят защитные свойства бетонов. Чтобы иметь основу для экономических сравнений, необходимо показать, что сечение выведения сверхбыстрых нейтронов не зависит от указанных выше факторов.
Так, в гема-титовом бетоне при увеличении количества связанной воды с 92 до 240 κг/м3 плотность меняется от 3700 до 3500 кг/м3. Рассчитанное значение Σreт при этом изменяется только с 2,38 до 2,35 м~1, т. е. практически остается постоянным. Небольшое изменение Σrет с увеличением концентрации водорода в железо-водных и бетоно-водных смесях установлено также экспериментально (см. гл. 4).
