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중성자가 생성되는 영역을 둘러싸도록 설치되어 중성자가 외부로 누설되지 않도록 하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐(Shield)를 위한 콘크리트에 있어서,결합재(B)로서, 100중량부의 시멘트(110);상기 100중량부의 시멘트를 기준으로 240~610중량부의 골재(120);중성자선 산란을 위한 수소(H)와 중성자 흡수를 위한 붕소(B)를 함유하며, 상기 100중량부의 시멘트를 기준으로 13~60중량부의 HB 차폐골재(130); 및상기 100중량부의 시멘트를 기준으로 30~60중량부의 배합수(W: 140)를 포함하되,상기 HB 차폐골재(130)는 삼산화이붕소(131), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA: 132) 및 폴리에틸렌(PE: 133)의 혼합물로서, 비중이 0
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제1항에 있어서, 상기 HB 차폐골재(130)는, 중성자 흡수를 위한 붕소(B)를 공급하는 4~18중량부의 삼산화이붕소(131); 수산화기(-OH)를 갖는 합성수지로서 중성자선 산란을 위한 수소(H)를 공급하고, 상기 붕소(B)로 인한 물리적 성능 저하를 방지하도록 붕소(B)를 감싸며, 상기 시멘트(110)와의 부착 성능을 향상시키는 5~22중량부의 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA: 132); 및 고속 중성자 차폐를 위한 수소(H)의 함량이 높은 합성수지로서 중성자선 산란을 위한 수소(H)를 공급하고, 상기 붕소(B)로 인한 물리적 성능 저하를 방지하도록 붕소(B)를 감싸며, 강도 발현의 저하를 방지하는 4~20중량부의 폴리에틸렌(PE: 133)을 포함하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트
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제1항에 있어서, 상기 HB 차폐골재(130)는 상기 골재(120) 부피의 40% 이내로 상기 골재(120)를 치환할 수 있는 것을 특징으로 하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트
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제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌(PE: 133)은 상기 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA: 132)보다 수소(H) 함량을 붕소(B) 대비 2배 증가시키는 것을 특징으로 하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트
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제1항에 있어서, 상기 HB 차폐골재(130)는 물리적 또는 화학적 표면 개질을 통해 상기 시멘트와의 접착력을 증대시킨 것을 특징으로 하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트
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제1항에 있어서, 상기 HB 차폐골재(130)는 상기 시멘트(110)와의 결합력 증대를 위한 돌기가 가공되며, 상기 돌기는 톱니 형태인 것을 특징으로 하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트
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제1항에 있어서, 상기 HB 차폐골재(130)는 입경이 수 ㎜에서 수 ㎝에 이르는 구 형상이나 기둥형상, 다면체 형상을 갖거나, 장섬유 또는 바(Bar) 형태로 가공되는 것을 특징으로 하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트
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제1항에 있어서, 상기 HB 차폐골재(130)는 세척을 실시한 후 상기 시멘트(110) 및 골재(120)와 배합되는 것을 특징으로 하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트
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제1항에 있어서, 상기 실리카계열 혼화제(150)는 상기 HB 차폐골재(130)의 양에 비례하여 상기 시멘트(110)의 40% 이하로 첨가되는 것을 특징으로 하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트
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중성자가 생성되는 영역을 둘러싸도록 설치되어 중성자가 외부로 누설되지 않도록 하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트의 제조방법에 있어서,a) 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA: 132)와 폴리에틸렌(PE: 133)의 혼합물에 삼산화이붕소(131) 전체가 감싸지도록 HB 차폐골재(130)를 형성하는 단계;b) 시멘트(110), 골재(120) 및 상기 HB 차폐골재(130)를 소정 배합비로 건비빔을 실시하는 단계;c) 배합수(140)를 넣고 젖은 비빔을 실시하는 단계; 및d) 원전 1차 방호벽용 중성자 차폐 콘크리트(100)를 타설 및 양생시키는 단계를 포함하되, 상기 HB 차폐골재(130)는 삼산화이붕소(131), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA: 132) 및 폴리에틸렌(PE: 133)의 혼합물로서, 비중이 0
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제11항에 있어서, 상기 HB 차폐골재(130)는,중성자 흡수를 위한 붕소(B)를 공급하는 4~18중량부의 삼산화이붕소(131); 수산화기(-OH)를 갖는 합성수지로서 중성자선 산란을 위한 수소(H)를 공급하고, 상기 붕소(B)로 인한 물리적 성능 저하를 방지하도록 붕소(B)를 감싸며, 상기 시멘트(110)와의 부착 성능을 향상시키는 5~22중량부의 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA: 132); 및고속 중성자 차폐를 위한 수소(H)의 함량이 높은 합성수지로서 중성자선 산란을 위한 수소(H)를 공급하고, 상기 붕소(B)로 인한 물리적 성능 저하를 방지하도록 붕소(B)를 감싸며, 강도 발현의 저하를 방지하는 4~20중량부의 폴리에틸렌(PE: 133)을 포함하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 a) 단계는,결합재인 시멘트(110)와의 결합력 증대를 위해 상기 HB 차폐골재(130)의 형상을 가공하는 단계; 및상기 HB 차폐골재(130)를 세척하는 단계를 추가로 포함하는 원전 1차 방호벽의 중성자 차폐를 위한 콘크리트의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 b) 단계 또는 c) 단계에서 물리적인 성능 저하를 방지하기 위한 실리카 계열 혼화제(150) 및 물(배합수)-시멘트 비(W/B)를 낮추어 강도를 증진시키고, 배합된 콘크리트의 점성을 높여 재료 분리를 방지하기 위한 고성능 감수제(160)를 첨가하는 것을 특징으로 하는 원전 방호벽의 중성자 저방사화와 차폐를 위한 콘크리트의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 HB 차폐골재(130)는 상기 골재(120) 부피의 40% 이내로 상기 골재(120)를 치환할 수 있는 것을 특징으로 하는 원전 방호벽의 중성자 저방사화와 차폐를 위한 콘크리트의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 폴리에틸렌(PE: 133)은 상기 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA: 132)보다 수소(H) 함량을 붕소(B) 대비 2배 증가시키는 것을 특징으로 하는 원전 방호벽의 중성자 저방사화와 차폐를 위한 콘크리트의 제조방법
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