1 、 Definisyon materyèl nikleyè
Nan yon sans laj, materyèl nikleyè se tèm jeneral pou materyèl yo itilize sèlman nan endistri nikleyè a ak rechèch syantifik nikleyè, ki gen ladan gaz nikleyè ak materyèl jeni nikleyè, sètadi materyèl gaz nikleyè.
Souvan yo refere yo bay materyèl nikleyè sitou refere a materyèl yo itilize nan divès pati nan reaktè a, ke yo rele tou materyèl reaktè. Materyèl Reactors gen ladan gaz nikleyè ki sibi fisyon nikleyè anba bonbadman netwon, materyèl CLADDING pou eleman gaz nikleyè, refwadisman, moderatè netwon (moderatè), materyèl kontwòl baton ki fòtman absòbe netwon, ak materyèl meditativ ki anpeche fwit netwon deyò reaktè la.
2 、 CO asosye relasyon ant resous latè ra ak resous nikleyè
Monazit, yo te rele tou fosfocerite ak fosfocerite, se yon mineral akseswar komen nan asid entèmedyè wòch inye ak wòch metamòfik. Monazit se youn nan mineral prensipal yo nan minrè metal ki ra, epi tou li egziste nan kèk wòch sedimantè. Brownish wouj, jòn, pafwa maron jòn, ak yon ekla gra, klivaj konplè, Mohs dite nan 5-5.5, ak gravite espesifik nan 4.9-5.5.
Mineral la minrè prensipal nan kèk kalite placer depo latè ki ra nan Lachin se monazit, sitou ki sitiye nan Tongcheng, Hubei, Yueyang, Hunan, Shangrao, Jiangxi, Menghai, Yunnan, ak li konte, Guangxi. Sepandan, ekstraksyon nan kalite placer resous latè ki ra souvan pa gen siyifikasyon ekonomik. Wòch klè souvan gen eleman reflexive torium ak yo tou sous prensipal la nan plitonyòm komèsyal yo.
3 、 Apèsi
Apre mo kle yo nan eleman rechèch sou latè ra yo konplètman elaji yo, yo yo konbine avèk kle yo ekspansyon ak nimewo klasifikasyon nan fisyon nikleyè ak fizyon nikleyè, ak fouye nan baz done a incopt. Dat rechèch la se 24 out, 2020. 4837 rive yo te jwenn apre fizyon fanmi senp, ak 4673 rive yo te detèmine apre rediksyon atifisyèl bri.
Rare earth patent applications in the field of nuclear fission or nuclear fusion are distributed in 56 countries/regions , mainly concentrated in Japan, China, the United States, Germany and Russia, etc. A considerable number of patents are applied in the form of PCT, of which Chinese patent technology applications have been increasing, especially since 2009, entering a rapid growth stage, and Japan, the United States and Russia have continued to layout in this field for many years (Figure 1).
Figi 1 Aplikasyon tandans nan teknoloji rive ki gen rapò ak aplikasyon latè ki ra nan fisyon nikleyè nikleyè ak fizyon nikleyè nan peyi/rejyon yo
Li ka wè nan analiz la nan tèm teknik ki aplikasyon an nan tè ki ra nan fizyon nikleyè ak fisyon nikleyè konsantre sou eleman gaz, scintillators, detektè radyasyon, actinides, plasmas, réacteurs nikleyè, materyèl pwoteksyon, absòpsyon netwon ak lòt direksyon teknik.
4 、 Aplikasyon espesifik ak rechèch kle patant nan eleman latè ki ra nan materyèl nikleyè
Pami yo, fizyon nikleyè ak reyaksyon fisyon nikleyè nan materyèl nikleyè yo entans, ak kondisyon yo pou materyèl yo strik. Kounye a, réacteurs pouvwa yo se sitou réacteurs fisyon nikleyè, ak réacteurs fizyon ka vulgarize sou yon gwo echèl apre 50 ane. Aplikasyon an nanLatè raeleman nan reaktè materyèl estriktirèl; Nan jaden espesifik chimik nikleyè, eleman tè ki ra yo itilize sitou nan baton kontwòl; Anplis de sa,eskandyòmte tou te itilize nan radyochimik ak endistri nikleyè.
（1） kòm pwazon ki ka pran dife oswa kontwòl baton pou ajiste nivo netwon ak eta kritik reaktè nikleyè
Nan réacteurs pouvwa, premye reyaksyon rezidyèl nan nouvo am se jeneralman relativman wo. Espesyalman nan premye etap yo byen bonè nan premye sik la ravitaye, lè tout gaz nikleyè nan nwayo a se nouvo, reyaksyon ki rete a se pi wo a. Nan pwen sa a, repoze sèlman sou ogmante baton kontwòl pou konpanse pou reyaktivite rezidyèl ta entwodui plis baton kontwòl. Chak baton kontwòl (oswa pake baton) koresponn ak entwodiksyon an nan yon mekanis kondwi konplèks. Sou yon bò, sa a ogmante depans, ak sou lòt men an, louvri twou nan tèt la veso presyon ka mennen nan yon diminisyon nan fòs estriktirèl. Se pa sèlman li se rantabl, men li se tou pa pèmèt yo gen yon sèten kantite porositë ak fòs estriktirèl sou tèt la veso presyon. Sepandan, san yo pa ogmante baton yo kontwòl, li nesesè ogmante konsantrasyon an nan pwodui chimik konpansasyon toksin (tankou asid borik) pou konpanse pou reyaksyon ki rete a. Nan ka sa a, li fasil pou konsantrasyon bor la depase papòt la, ak koyefisyan tanperati a nan moderatè a ap vin pozitif.
Pou evite pwoblèm yo susmansyone, yon konbinezon de toksin ki ka pran dife, baton kontwòl, ak kontwòl konpansasyon chimik ka jeneralman dwe itilize pou kontwòl.
（2） kòm yon dopant amelyore pèfòmans nan materyèl reaktè estriktirèl
Reyaktè mande pou eleman estriktirèl ak eleman gaz yo gen yon sèten nivo nan fòs, rezistans korozyon, ak segondè estabilite tèmik, pandan y ap tou anpeche pwodwi fisyon soti nan k ap antre nan awozaj la.
1) .Rare Latè Steel
Reaktè nikleyè a gen kondisyon fizik ak chimik ekstrèm, ak chak eleman nan reaktè a tou gen kondisyon segondè pou asye espesyal la itilize yo. Eleman latè ki ra gen efè modifikasyon espesyal sou asye, sitou ki gen ladan pou pirifye, metamòfis, microalloying, ak amelyorasyon nan rezistans korozyon. Latè ra ki gen asye yo tou lajman itilize nan réacteurs nikleyè.
: Efè pou pirifye: rechèch ki egziste deja montre ke tè ki ra gen yon efè pou pirifye bon sou asye fonn nan tanperati ki wo. Sa a se paske tè ki ra ka reyaji ak eleman danjere tankou oksijèn ak souf nan asye a fonn jenere konpoze segondè-tanperati. Konpoze yo wo-tanperati ka presipite ak egzeyate nan fòm lan nan enklizyon anvan fonn yo asye fonn, kidonk diminye kontni an malpwòpte nan asye a fonn.
: Metamòfism: Nan lòt men an, oksid yo, sulfid yo oswa oxysulfides ki te pwodwi pa reyaksyon an nan tè ki ra nan asye a fonn ak eleman danjere tankou oksijèn ak souf ka pasyèlman kenbe nan asye a fonn yo epi yo vin enklizyon nan asye ak pwen segondè k ap fonn. Enklizyon sa yo ka itilize kòm sant nucleation heterogeneous pandan solidifikasyon nan asye a fonn, konsa amelyore fòm nan ak estrikti nan asye.
: Microalloying: Si se adisyon a nan tè ki ra plis ogmante, yo pral rete sou latè ki ra yo ap fonn nan asye a apre pirifye a pi wo a ak metamòfis yo fini. Depi reyon atomik sou latè ki ra se pi gwo pase sa ki nan atòm fè, tè ki ra gen pi wo aktivite sifas yo. Pandan pwosesis solidifikasyon an nan asye fonn, eleman latè ki ra yo rich nan fwontyè a grenn jaden, ki ka pi byen diminye segregasyon an nan eleman malpwòpte nan fwontyè a grenn jaden, konsa ranfòse solisyon an solid ak jwe wòl nan microalloying. Nan lòt men an, akòz karakteristik sa yo depo idwojèn nan tè ki ra yo, yo ka absòbe idwojèn nan asye, kidonk efektivman amelyore fenomèn nan embrittlement idwojèn nan asye.
④ Amelyore rezistans korozyon: adisyon nan eleman latè ki ra kapab tou amelyore rezistans a korozyon nan asye. Sa a se paske tè ra gen yon pi wo pwòp tèt ou korozyon potansyèl pase asye pur. Se poutèt sa, adisyon a nan tè ki ra ka ogmante potansyèl la pwòp tèt ou korozyon nan asye pur, kidonk amelyore estabilite nan asye nan medya korozivite.
2). Kle etid patant
Kle patant: envansyon patant nan yon dispèsyon oksid ranfòse asye aktivasyon ki ba ak metòd preparasyon li yo pa Enstiti nan metal, Akademi Chinwa nan Syans
Patant abstrè: Bay se yon dispèsyon oksid ranfòse ba aktivasyon asye apwopriye pou réacteurs fizyon ak metòd preparasyon li yo, karakterize nan ki pousantaj la nan eleman alyaj nan mas la total nan asye a aktivasyon ki ba se: matris la se Fe, 0.08% ≤ C ≤ 0.15%, 8.0% ≤ 10.0%, 1.1% ≤ w. 0.03%≤ Ta ≤ 0.2%, 0.1 ≤ Mn ≤ 0.6%, ak 0.05%≤ Y2O3 ≤ 0.5%.
Pwosesis Faktori: Fe-Cr-Wv-Ta-Mn alyaj manman fondri, poud atomizasyon, segondè-enèji boul fraisage nan alyaj la manman akNanoparticlePoud melanje, poud anvlòp ekstraksyon, bòdi solidifikasyon, woule cho, ak tretman chalè.
Metòd adisyon ra sou latè: Ajoute nanoskaleY2O3Patikil nan alyaj paran an poud atomize pou fraisage boul segondè-enèji, ak medyòm nan moulen boul ke yo te Φ 6 ak Φ 10 melanje voye boul asye difisil, ak yon atmosfè moulen boul nan 99.99% gaz agon, yon rapò mas mas boul nan (8-10): 1, yon tan boul la nan 40-70 èdtan, ak yon vitès wotasyonèl nan 350-ane/min/min/min.
3） .used fè materyèl pwoteksyon radyasyon netwon
① Prensip pwoteksyon radyasyon netwon
Neutron yo se eleman nan nwayo atomik, ak yon mas estatik nan 1.675 × 10-27kg, ki se 1838 fwa mas la elektwonik. Reyon li se apeprè 0.8 × 10-15m, menm jan an nan gwosè a yon pwoton, menm jan ak reyon γ yo egalman charj. Lè netwon yo kominike avèk matyè yo, yo sitou kominike avèk fòs nikleyè yo andedan nwayo a, epi yo pa kominike avèk elektwon yo nan koki ekstèn lan.
Avèk devlopman rapid nan enèji nikleyè ak teknoloji reaktè nikleyè, plis ak plis atansyon te peye nan sekirite radyasyon nikleyè ak pwoteksyon radyasyon nikleyè. Yo nan lòd yo ranfòse pwoteksyon radyasyon pou operatè ki te angaje nan antretyen ekipman radyasyon ak sekou aksidan pou yon tan long, li se nan gwo siyifikasyon syantifik ak valè ekonomik yo devlope lejè pwoteksyon konpoze pou rad pwoteksyon. Radyasyon netwon se pati ki pi enpòtan nan radyasyon reaktè nikleyè. Anjeneral, pi fò nan netwon yo nan kontak dirèk ak èt imen yo te ralanti desann nan ba-enèji netwon apre efè a pwoteksyon netwon nan materyèl yo estriktirèl andedan reaktè a nikleyè. Netwon enèji ki ba yo pral fè kolizyon ak nwayo ak pi ba nimewo atomik elastikman epi kontinye ap modere. Modere netwon tèmik yo pral absòbe eleman ki gen pi gwo seksyon absòpsyon netwon, epi finalman pwoteksyon netwon yo pral reyalize.
② etid kle patant
Pwopriyete yo ki mouye ak òganik-inòganik nanEleman Latè ki ragadolinyòmKi baze sou metal materyèl skelèt òganik ogmante konpatibilite yo ak PE, pwomosyon materyèl yo sentetize konpoze gen pi wo kontni gadolinyòm ak dispèsyon Gadolinyòm. Kontni an segondè gadolinyòm ak dispèsyon pral dirèkteman afekte pèfòmans nan pwoteksyon netwon nan materyèl yo konpoze.
Kle Patant: Hefei Enstiti pou Syans Materyèl, Akademi Chinwa Syans, envansyon patant nan yon Gadolinyòm ki baze
Patant abstrè: Gadolinyòm ki baze sou metal òganik skelèt konpoze materyèl pwoteksyon se yon materyèl konpoze ki te fòme pa melanjegadolinyòmKi baze sou metal òganik skelèt materyèl ak PE nan yon rapò pwa nan 2: 1: 10 ak fòme li nan evaporasyon sòlvan oswa cho peze. Gadolinyòm ki baze sou metal òganik skelèt konpoze materyèl pwoteksyon gen segondè estabilite tèmik ak tèmik netwon kapasite pwoteksyon.
Pwosesis Faktori: Chwazi diferanGadolinyòm metalSèl ak ligand òganik yo prepare ak sentèz diferan kalite Gadolinyòm ki baze sou metal materyèl skelèt òganik, lave yo ak molekil ti nan methanol, etanòl, oswa dlo pa santrifigasyon, ak aktive yo nan tanperati ki wo nan kondisyon vakyòm yo konplètman retire materyèl yo ki pa gen okenn materyèl yo ki pa gen okenn materyèl yo ki gen ladan yo ki baze Materyèl la skelèt Gadolinyòm ki baze sou organometallic prepare nan etap se tèt ak losyon PE nan yon gwo vitès, oswa ultrasonically, oswa Gadolinyòm ki baze sou òganometalik skelèt materyèl la prepare nan etap se fonn reskonsab pare ak ultra-segondè pwa molekilè pwa nan tanperati ki wo melanje; Mete Gadolinyòm ki baze sou ki baze sou Metal la ki baze sou Skelèt Skelèt Materyèl/PE melanj nan mwazi an, epi jwenn Gadolinyòm ki te fòme ki baze sou metal òganik skelèt konpoze materyèl pwoteksyon pa siye ankouraje sòlvan evaporasyon oswa cho peze; Gadolinyòm prepare ki baze sou metal òganik skelèt konpoze materyèl pwoteksyon an te siyifikativman amelyore rezistans chalè, pwopriyete mekanik, ak siperyè tèmik kapasite pwoteksyon netwon konpare ak materyèl pi polietilèn.
Ra Latè Mode adisyon: GD2 (BHC) (H2O) 6, GD (BTC) (H2O) 4 oswa GD (BDC) 1.5 (H2O) 2 Pore Pore Cristalline Polymer ki gen Gadolinyòm, ki se jwenn nan polimerizasyon kowòdinasyon nanGd (NO3) 3 • 6H2O oswa GDCL3 • 6H2Oak òganik karboksil ligand; Gwosè a nan Gadolinyòm ki baze sou metal òganik skelèt materyèl se 50nm-2 μ m ； Gadolinyòm ki baze sou metal materyèl skelèt òganik gen mòfoloji diferan, ki gen ladan granulaire, baton ki gen fòm, oswa zegwi ki gen fòm fòm.
（4） Aplikasyon nanEskandyòmnan radyochimik ak endistri nikleyè
Metal Scandium gen bon estabilite tèmik ak pèfòmans fò absòpsyon fliyò, fè li yon materyèl endispansab nan endistri a enèji atomik.
Kle Patant: Lachin Aerospace Devlopman Beijing Enstiti pou Materyèl Aewonotik, Patant envansyon pou yon alyaj eskandyòm mayezyòm aliminyòm ak metòd preparasyon li yo
Patant abstrè: yon zenk aliminyòmManyezyòm Scandium alyajak metòd preparasyon li yo. The chemical composition and weight percentage of the aluminum zinc magnesium scandium alloy are: Mg 1.0% -2.4%, Zn 3.5% -5.5%, Sc 0.04% -0.50%, Zr 0.04% -0.35%, impurities Cu ≤ 0.2%, Si ≤ 0.35%, Fe ≤ 0.4%, other impurities single ≤ 0.05%, other impurities total ≤ 0.15%, ak kantite lajan ki rete a se Al. Mikrostruktur materyèl alyaj alyaj aliminyòm sa a se inifòm ak pèfòmans li ki estab, ak yon fòs ultim rupture nan plis pase 400MPA, yon fòs sede nan plis pase 350MPa, ak yon fòs rupture nan plis pase 370MPA pou jwenti soude. Pwodwi materyèl yo ka itilize kòm eleman estriktirèl nan avyon, endistri nikleyè, transpò, machandiz espòtif, zam ak lòt jaden.
Pwosesis fabrikasyon: Etap 1, engredyan dapre konpozisyon alyaj pi wo a; Etap 2: fonn nan gwo founo dife a nan yon tanperati ki nan 700 ℃ ~ 780 ℃; Etap 3: Rafine likid metal konplètman fonn, epi kenbe tanperati metal la nan ranje 700 ℃ ~ 750 ℃ pandan raffinage; Etap 4: Apre raffinage, li ta dwe konplètman pèmèt yo kanpe toujou; Etap 5: Apre konplètman kanpe, kòmanse Distribisyon, kenbe tanperati a gwo fou nan seri a nan 690 ℃ ~ 730 ℃, ak vitès la Distribisyon se 15-200mm/minit; Etap 6: Fè tretman omojènizasyon rkwir sou lengot la alyaj nan gwo founo dife a chofaj, ak yon tanperati omojènizasyon nan 400 ℃ ~ 470 ℃; Etap 7: Peel omojeneize lengot la ak fè èkstruzyon cho yo pwodwi Des ak yon epesè miray nan plis pase 2.0mm. Pandan pwosesis la extrusion, yo ta dwe billet a dwe konsève nan yon tanperati ki nan 350 ℃ 410 ℃; Etap 8: Peze pwofil la pou tretman solisyon asouvisman, ak yon tanperati solisyon nan 460-480 ℃; Etap 9: Apre 72 èdtan nan solisyon solid asouvisman, manyèlman fòs aje. Sistèm aje fòs manyèl la se: 90 ~ 110 ℃/24 èdtan+170 ~ 180 ℃/5 èdtan, oswa 90 ~ 110 ℃/24 èdtan+145 ~ 155 ℃/10 èdtan.
5 、 Rezime Rechèch
Nan tout la, tè ki ra yo lajman itilize nan fizyon nikleyè ak fisyon nikleyè, epi yo gen anpil kouman patant nan direksyon teknik tankou eksitasyon X-ray, fòmasyon plasma, reaktè dlo limyè, transuranyòm, uranil ak poud oksid. Kòm pou materyèl reaktè, tè ki ra yo ka itilize kòm reaktè materyèl estriktirèl ak ki gen rapò ak materyèl izolasyon seramik, materyèl kontwòl ak materyèl pwoteksyon radyasyon netwon.
Post tan: Me-26-2023