Cтраница 3
Карбид бора, благодаря уникальному сочетанию тугоплавкости, жаропрочности, устойчивости к коррозии, твердости, небольшой молекулярной массы и высокого сечения захвата бором тепловых нейтронов, входит в состав материалов для транспортировки отработанного ядерного топлива реакторов-размножителей. [31]
Для реакторов, работающих на тепловых нейтронах, удаление некоторых примесей, имеющих высокое сечение захвата тепловых нейтронов, приобретает первостепенное значение. Для реакторов на быстрых нейтронах эта проблема не имеет большого значения, так как в уране не образуются продукты деления, которые обладали бы высоким сечением захвата быстрых нейтронов. [32]
Циркон, как правило, содержит от 1 до 2 % гафния. Однако металлический цирконий, используемый для нужд ядерной энергетики, должен содержать менее 0 05 % гафния, так как гафний в отличие от циркония обладает высоким сечением захвата тепловых нейтронов. Проблема разделения циркония и гафния в настоящее время наиболее успешно решается экстракционными методами. [33]
Различают химический и инструментальный ( без разрушения образцов) варианты активационных методов. Химическое выделение элементов до облучения образцов обычно проводят, если ожидается высокая наведенная активность от основы образцов, которая может помешать определению примесей, или в случае присутствия в образце примесей с высоким сечением захвата частиц или фотонов, что приводит к излишнему поглощению нейтронов и снижению чувствительности анализа. [34]
Основными видами ядерного топлива являются уран-235, уран-233 и плутоний-239. Остальные же 99 3 % приходятся на долю урана-238, который, хотя и может делиться под действием быстрых нейтронов ( с энергиями в несколько мегаэлектронвольт), однако цепной реакции не поддерживает, так как имеет высокое сечение захвата, в результате чего его коэффициенты т ], а следовательно, и / С, меньше единицы. [35]
За последние годы проявляется большой интерес к использованию металлического гафния в качестве материала для регулирующих стержней ядерных реакторов. Это оказалось возможным в значительной степени потому, что он стал несколько более доступным металлом, так как является побочным продуктом, получаемым при производстве реакторных сортов металлического циркония. Высокое сечение захвата тепловых нейтронов, хорошая коррозионная стойкость и механическая прочность делают гафний ценным материалом для применения в органах регулирования ядерных реакторов с водяным охлаждением. [36]
Приведенные данные свидетельствуют о большей устойчивости ароматических галоидопроизводных по сравнению с алифатическими и снижении радиационной стойкости галоидозамещенных в ряду С1 - В г - J. Егорова [254] нашли, что выход С12 при облучении четыреххлористого углерода а-частицами в 2 5 раза меньше найденного при облучении у-квантами. Так как галогены имеют высокое сечение захвата на тепловых нейтронах, необходимо учитывать возможность реакций ( п, у) при облучении их в реакторе. Подробные исследования в этой области проведены Вилардом [128]: в частности, обнаружена зависимость процесса радиолиза от фазового состояния. [37]
Однако влияние элементов с высоким сечением захвата тепловых нейтронов в ННМ-Т иное, чем в НГМ. Оно обусловлено величиной сечения захвата о 3, а также концентрацией в горной породе элементов-поглотителей и не зависит от эмиссирующей способности последних при захвате тепловых нейтронов. С увеличением концентрации элементов с высоким сечением захвата плотность тепловых нейтронов падает. Благодаря этому ННМ-Т более чувствителен к содержанию элементов-поглотителей тепловых нейтронов ( хлор, бор, кадмий и др.), чем НГМ. [38]
Цирконий, его сплавы и соединения находят широкое применение в различных областях техники. Благодаря высокой коррозионной стойкости, низкому сечению захвата тепловых нейтронов цирконий применяется в атомной энергетике в качестве конструкционного материала атомных реакторов. Так как химический аналог и постоянный спутник циркония - гафний обладает высоким сечением захвата тепловых нейтронов, для использования циркония в атомной технике его тщательно очищают от гафния. [39]
При высоких значениях эффективных сечений уже за короткие времена облучения получаются значительные концентрации продуктов ядерных реакций. Это имеет особое значение для конструктивных материалов реакторов. Если какие-либо материалы и конструкции ( например, автоклавы, трубопроводы, датчики органов управления) должны помещаться в интенсивные нейтронные потоки, необходимо тщательно учитывать возможность загрязнения их изотопами с высокими сечениями захвата, чтобы избежать нежелательных или даже опасных изменений свойств в процессе работы. [40]
В табл. 45 приведены некоторые физические свойства лантанидов. Точки плавления элементов подгруппы церия значительно ниже, чем у элементов подгруппы иттрия. Примечательно, что у элементов Sm, Eu и Yb, проявляющих валентность 2, точки кипения значительно ниже, чем у других лантанидов. Следует отметить высокие сечения захвата тепловых нейтронов у гадолиния, самария и европия. [41]
Основная причина - большие сечения захвата нейтронов у некоторых элементов-примесей, содержащихся в реакторных материалах, приводящие к уменьшению плотности потока нейтронов в реакторе. Следовательно, при производстве реакторных материалов очень важно добиться предельного снижения концентраций наиболее важных из этих примесей. Необходима высокая чистота материалов, используемых в качестве тепловыделяющих элементов, охладителей, замедлителей, отражателей, конструкций в активной зоне и покрытий. Поскольку в этот перечень входит большинство конструкционных частей реактора, очевидно, в основном все материалы, используемые в реакторостроении, требуют специальной очистки, что в свою очередь определяет высокую стоимость реакторов. При проектировании реакторов следует учитывать общий эффект поглощения нейтронов примесями с высоким сечением захвата во всех деталях реактора, поскольку он влияет на поток нейтронов, необходимый для поддержания цепной реакции. [42]