图1核电封堵材料应用实例
图2核电封堵材料耐火极限实验图
图3封堵材料产烟毒性实验第三方检测报告，其产烟毒性达到国家标准安全1级（AQ1）
图4封堵材料防火极限实验第三方检测报告，其耐火极限、耐火完整性和耐火隔热性均超过3小时
对于核设施，确保辐射安全始终是第一位，也是国家总体安全观的体现。辐射屏蔽作为确保辐射安全的重要手段，其对减少放射性物质对人员和环境的辐射影响尤其重要。在所有的核设施中，为了方便物项的安装，均要在屏蔽体上预留一定尺寸的孔洞，待物项安装完毕后要对物项与孔洞之间缝隙进行封堵。封堵材料对空开口、贯穿口、建筑缝隙等进行密封和填塞，使其与相应的构件协同工作，以起到屏蔽射线、阻止热量、火焰和烟气蔓延扩散的作用，满足气密、水密、防火以及生物屏蔽的要求，预防火灾或辐射对核设施区域内的人员造成伤害，预防放射性物质外泄而造成环境污染。
在核设施工程应用中，一方面由于要求屏蔽的原因，需要封堵材料必须具有高密度；另一方面由于物项的热胀冷缩导致物项会发生较大位移，要求封堵材料具有较大的位移变形能力、粘接性、柔性及回弹性。目前，国外的封堵材料产品存在建设成本较高和供货风险等问题，国内关于核设施封堵材料研究还不够系统和完善，现有产品存在管道大位移导致封堵材料密封性能下降或失效的风险，且针对不同使用场景需求产品系列化程度不足等问题，亟需突破国外技术壁垒，形成自主知识产权，提升核设施用特种封堵材料的国产化水平。
富联注册院射线中心科研团队依托国防科工局十三·五核能开发专项“核设施用高性能特种橡胶材料及先进屏蔽材料的研制”，与项目牵头单位中国核电工程有限公司开展联合攻关，自主研发出核设施用高性能生物屏蔽橡胶封堵系列材料。
该科研团队经过不断地尝试与探索研制出中密度、高密度和超高密度的系列高性能屏蔽型封堵材料，满足其应用于普通混凝土、重混凝土墙体孔洞封堵时的不同需求。通过辐射技术对高分子材料及纳米无机材料进行改性，显著改善材料性能，所研制的封堵材料所有性能均满足或超过技术指标要求，比市售核级防火封堵材料更加柔软，能够接受大尺寸变形，在密度较高的前提下保持较低的硬度，而且具有很好的力学性能，耐火极限、耐火完整性和耐火隔热性均超过3小时，超过核电封堵材料的技术规格书防火性能指标50%以上。同时，该封堵材料还兼具阻燃和高安全的特性，材料氧指数在 40 以上，产烟毒性达到安全1级（AQ1）。
目前，该研发团队已获授权发明专利1项、实用新型专利2项，在中文核心期刊和SCI期刊上发表论文4篇。下一阶段，该团队将继续跟踪屏蔽材料前沿技术，对接核设施的不同应用场景需求，加快推进高性能生物屏蔽橡胶封堵材料的应用，为核领域屏蔽材料的国产化应用作出贡献。
(矫阳 程安仁 文/图)