1, дефиниција нуклеарних материјала
У широком смислу, нуклеарни материјал је општи израз за материјале који се користе искључиво у нуклеарној индустрији и нуклеарним научним истраживањима, укључујући нуклеарне горивне и нуклеарне инжењерске материјале, тј. Не нуклеарни материјали за гориво.
Обично се односи на нуклеарне материјале углавном се односе на материјале који се користе у различитим деловима реактора, познати и као реакторски материјали. Материјали реактора укључују нуклеарно гориво које подвргавају нуклеарној фисији под неутронским бомбардовањем, компонентима за нуклеарно гориво, расхладне тежине, неутронски модератори (модератори), контролише материјале који строго апсорбују неутроне и рефлектирајуће материјале који спречавају непростављање неутрона и рефлектирајуће материјале који спречавају непропуштање неутрона који спречавају непростављање неутрона и рефлексију који спречавају непропуштање неутрона.
2, ЦО придружени однос између ретких ресурса и нуклеарних ресурса
Монацитет, који се такође назива фосфоцерит и фосфоцерит, је уобичајени минерални минерал у средњим киселим магнетним стијенама и метаморфном стијеном. Моназит је један од главних минерала ретке земље земаљске руде, а такође постоји у некој седиментој стијени. Смеђе црвено, жуто, понекад смеђе жуто, са масним сјајем, потпуном цепањем, од мохс тврдоћа од 5-5,5 и специфична тежина од 4,9-5,5.
Главни рудни минерал неких врста плачице ретких земаљских депозита у Кини је моназит, углавном се налази у Тонгцхенг-у, Хубеи, Иуејанг, Хунан, Сханграо, Јиангки, Менгхаи, Иуннан и Жупанија, у округу ГУАНГКСИ. Међутим, екстракција постављања постављања ресурса на платачима често нема економски значај. Самотне камење често садрже рефлексивне елементе торијума и такође су главни извор комерцијалне плутонијума.
3, преглед ретке земље Земље у нуклеарној фузији и нуклеарној фисији на основу панорамске анализе панент
Након што су кључне речи ретких елемената за претрагу на Земље у потпуности проширене, они се у комбинацији са кључевима ширења и класификационим бројевима нуклеарне фисије и нуклеарне фузије и траже у бази података Инцопт. Датум претраживања је 24. августа 2020. године. 4837 патената је добијено након једноставног породичног спајања, а на 4673 патената је одређено након смањења вештачких буке.
Ретке апликације за патентне земље у области нуклеарне фисије или нуклеарне фузије дистрибуирају се у 56 земаља / региона, углавном концентрисане у Јапану, Кини, Сједињене Државе, Немачкој и Русији, итд. На основу тога, посебно од 2009. године, посебно од 2009. године, посебно од 2009. године, наравно од 2009. године, посебно од 2009. године, наравно од 2009. године, наравно од 2009. године улазећи на брзом фазу раста и улазећи у овој области, на снази и Русију у овој области, наравно, улазећи у тој области.
Слика 1 Тренд примене технолошких патената који се односи на ретку примену Земље у нуклеарној нуклеарној фисији и нуклеарној фузији у земљама / регионима
It can be seen from the analysis of technical themes that the application of rare earth in nuclear fusion and nuclear fission focuses on fuel elements, scintillators, radiation detectors, actinides, plasmas, nuclear reactors, shielding materials, neutron absorption and other technical directions.
4, посебне примене и кључно истраживање патента ретких земаљских елемената у нуклеарним материјалима
Међу њима, нуклеарна фузија и реакције нуклеарне фисије у нуклеарним материјалима су интензивне, а захтеви за материјале су строги. Тренутно су реактори напајања углавном реактори нуклеарне фисије, а фузиони реактори могу се популаризовати у великој мери након 50 година. Применаретка земљаелементи у структурним материјалима реактора; У специфичним нуклеарним хемијским пољима, ретки елементи Земље углавном се користе у контролним шипкама; Поред тога,скандијумтакође се користи у радиохемији и нуклеарној индустрији.
(1) као запаљиви отров или контролни штап за подешавање нивоа неутрола и критично стање нуклеарног реактора
У реакторима власти, почетна преостала реактивност нових језгара је углавном релативно висока. Нарочито у раним фазама првог циклуса на доливању, када је свако нуклеарно гориво у језгри нова, преостала реактивност је највиша. У овом тренутку, ослањајући се искључиво на све веће контролне шипке да надокнади заосталу реактивност, увести би више контролних шипки. Свака контролна шипка (или пакет штапа) одговара увођењу сложеног механизма за вожњу. С једне стране, ово повећава трошкове, а са друге стране, отвор отвора у глави посуде под притиском може довести до смањења структурне снаге. Не само да је то неекономично, али такође није дозвољено да има одређену количину порозности и структурне снаге на глави посуда под притиском. Међутим, без повећања контролних шипки, потребно је повећати концентрацију хемијских компензацијских токсина (као што је борична киселина) да надокнади преосталу реактивност. У овом случају је лако концентрација бора да пређе праг, а температурни коефицијент модератора постаће позитиван.
Да би се избегли горе наведени проблеми, комбинација запаљивих токсина, контролних шипки и контрола хемијске компензације може се опходити за контролу.
(2) Допант за побољшање перформанси реактора структурних материјала
Реактори захтевају структурне компоненте и елементе горива да имају одређени ниво снаге, отпорности на корозију и високу топлотну стабилност, а истовремено спречавају да се производи од фисије уђу у расхладну течност.
1) .раре Земљиште Стеел
Нуклеарни реактор има екстремне физичке и хемијске услове, а свака компонента реактора такође има високе захтеве за коришћеном челиком. Ретки елементи Земље имају посебне ефекте модификације на челик, углавном укључујући пречишћавање, метаморфизам, микроаллинг и побољшање отпорности на корозију. Челици који садрже ретку земљу такође се широко користе у нуклеарним реакторима.
① Ефекат пречишћавања: Постојеће истраживање је показало да ретке земље имају добар ефекат пречишћавања на растопљени челик на високим температурама. То је зато што ретке Земље могу реаговати са штетним елементима као што су кисеоник и сумпорни у растопљеном челику да би се створило једињења високог температура. Једињења високог температура могу се исталожити и испуштати у облику инклузија пре конденза растопљеног челика, чиме се смањују садржај нечистоће у растопљеном челику.
② Метаморфизам: С друге стране, оксиди, сулфиди или оксисулфиди генерисани реакцијом ретке земље у растопљеном челику, попут кисеоника и сумпора, могу се делимично задржавати у растопљеном челику и постају укључивање челика са високом тачком топљења. Ови инклузије се могу користити као хетерогени центри за нуклеитирање током очвршћивања растопљеног челика, на тај начин побољшавајући облик и структуру челика.
③ Мицроаллиинг: Ако се додатно повећава додавање ретке земље, преостала ретка земља ће се растворити у челику након завршетка горњег пречишћавања и метаморфизма. Пошто је атомски радијус ретке земље већи од атом гвожђа, ретка земља има већу површинску активност. Током поступка очврсљивости растопљеног челика, ретки елементи Земље обогаћени су у границу зрна, што може боље да смањи сегрегацију нечистоће елемената на граници зрна, на тај начин јачају чврсте растворе и репродукују улогу микроаллиинг. С друге стране, због карактеристика складиштења водоника ретких земаља, могу да апсорбују водоник у челику, чиме се ефикасно побољшавају феномен челичног челика за кршење водоника.
④ Побољшање отпорности на корозију: Додавање ретких елемената Земље такође може побољшати отпорност на корозију челика. То је зато што ретке земље имају виши потенцијал само корозије од нехрђајућег челика. Стога, додавање ретких земаља може повећати потенцијал само корозије од нехрђајућег челика, на тај начин побољшање стабилности челика у корозивним медијима.
2). Кључна студија патента
Кључни патент: проналазак патента дисперзије оксида ојачало је челик ниског активирања и његову методу припреме од стране Института за метале, кинеску академију наука
Сажетак патента: под условом да је дисперзија оксида ојачани челик са ниским активацијом погодан за реакторе за фузије и његову методу припреме, назначен тиме што је проценат легура елемената у укупној маси ниског активирачног челика: 0,08%, 1,55%, 0,0%, 1,15%, 0,0%, 0,03%, 0,03%, 0,03%, 0,03% ≤ Т. ≤ 0,2%, 0,1 ≤ МН ≤ 0,6% и 0,05% ≤ И2О3 ≤ 0,5%.
Процес производње: ФЕ-ЦР-ВВ-ТА-МН матлује матично легуре, атомизација праха, глодање високоенергетских куглица матичне легуре иИ2о3 наночертикалМешовити прах, вађење коверти прах, учвршћивање учвршћивања, вруће ваљање и топлотно лечење.
Ретка метода додавања елате: Додајте наносцалеИ2о3Честице на атомизирани прах атомизованог родитеља за глодање са високим енергијом, са мљевењем мљевења куглица, а Φ 6 и Φ 10 Мешане шаргарепе, са атмосфером куглице од 99,99% аргонског гаса, масовни однос куглице од 10-10): 1, време мљевење куглице од 40-10 сати, а ротацијска брзина од 350-500 р / мин.
3). Кутрени су да направите материјале за заштиту од неутрона
① Принцип заштите од неутрона зрачења
Неутрони су компоненте атомског језгара, са статичком масом од 1,675 × 10-27кг, што је 1838 пута више од електронске масе. Његов радијус је приближно 0,8 × 10-15 м, сличан величини до протона, слично γ зрацима подједнако је непрописно. Када неутрони комуницирају са материјом, углавном комуницирају са нуклеарним силама унутар језгра и не комуницирају са електронима у спољној школи.
Брз развој нуклеарне енергије и нуклеарне реактора, све више пажње посвећено је сигурности нуклеарне зрачења и заштиту од нуклеарног зрачења. Да би се ојачала заштита од зрачења оператерима који су већ дуже време ангажовани у одржавању и несреће од зрачења и несреће, то је од великог научног значаја и економске вредности за развој лаганих заштитних састава за заштитну одећу. Неутронско зрачење је најважнији део нуклеарног реактора зрачења. Генерално, већина неутрона у директном контакту са људским бићима успори се на неутроне са нискоенергетским енергијом након неактивног заштитног утицаја структурних материјала унутар нуклеарног реактора. Ниске енергетске неутроне ће се сузбити са језграма са нижим атомским бројем еластично и наставити да се модерирају. Модерирани топлотни неутрони апсорбују се елементима са већим пресецима за крст неутрона, а на крају ће се постићи заштита неутрона.
② Кључна студија патента
Порозне и органско-неорганске хибридне својстваРетки елемент ЗемљегадолинијумНа основу металних органских скелетских материјала повећавају своју компатибилност са полиетиленом, промовишући синтетизовани композитни материјали да имају већи гадолинијумски садржај и гадолинијум дисперзију. Високи садржај и дисперзија гадолинијум-а директно ће утицати на перформансе неутронске заштите композитних материјала.
Кључни патент: Хефеи Институт за материјалне науке, кинеска академија наука, проналаска патентираног органског оквирног оквирног оквира композитног заштитног материјала и његова метода припреме
Сажетак патента: метални металијски метални органски скелетски материјал заштитни материјал је композитни материјал који је формиран мешањемгадолинијумНа основу металног органског костурног материјала са полиетиленом у односу на тежини 2: 1: 10 и формира га кроз испаравање растварача или врућим пресовањем. Метални заштитни заштитни материјали на бази гадолинијума на бази гадолинијума са седиштем у оквиру са костура имају високу топлотну стабилност и топлотну способност неурона.
Процес производње: избор различитихгадолинијум металсоли и органски лиганди да се припреме и синтетишу различите врсте металних органских скелских материјала на бази гадолинијум-а, пере их малим молекулама метанола, етанола или водом центрифугирањем и активирање на високим температурама под вакуумским условима како би у потпуности уклонили преостале неограничене неограничене сировине у порастаним сировинама у порастаним сировинама у поре у гадолинијумским металним металним материјалима у поравни сировинама у поравни сировинама у поравни сировинама у поравни сировинама у поравни сировинама у поравни сировинама у поравни сировинама у поравни сировинама. ГАДОЛИНИУМ НАРГОРТАЛНИЧКИ МАТЕРОЛОНСКИ МАТЕРТОН ПРИПРЕМЕН У СТЕП-у је мешан са полиетилен лосион великом брзином, или ултразњак или гадолинијумски органометални скелет који се припреми у кораку у кораку је растопљен са ултра-високом молекуларном тежином полиетилен на високим молекуларним тежином. Поставите равномерно мешовите гадолинијумску металну органску костурну материју / полиетиленску смешу у калупу и набавите формирани металинијумски метални органски композитни материјал са костурним заштитним материјалом сушењем за промоцију испаравања растварача или вруће пресовање; Припремљени металинијумски металски композитни заштитни материјал је значајно побољшали отпорност на топлоту, механичка својства и врхунска топлотна неактивна способност заштите неутрона у поређењу са чистим полиетиленским материјалима.
Ретки режим додавања елате: ГД2 (БХЦ) (Х2О) 6, ГД (БТЦ) 4 или ГД (БДЦ) 1,5 (Х2О) 2 порозног кристалног координационог полимера који садржи гадолинијум, који се добија координацијом полимеризацијомГД (НО3) 3 • 6Х2О или ГДЦЛ3 • 6Х2Ои органски карбоксилатни лиганд; Величина металног органског скелета на бази гадолинијума је 50нм-2 μ м; металинијумски метални органски материјали имају различите морфологије, укључујући зрнасте, облике у облику шипке или у облику игла.
(4) применаСкандијумУ радиохемији и нуклеарној индустрији
Скандиум Метал има добру топлотну стабилност и снажну перформансе апсорпције флуора, што га чини неопходним материјалом у индустрији атомске енергије.
Кључни патент: Кина Аероспаце Развој Пекиншког института за ваздухопловни материјали, проналазак патент за алуминијумски цинк магнезијум скандијум и њен начин припреме
Сажетак патента: Алуминијумски цинкЛегура о скантијуму магнезијумаи њен начин припреме. Хемијски састав и тежински проценат алуминијумског цинка Магнезиум скандијум легуре је: мг 1,0% -2,4%, од 3,5% -5,5%, од 0,04% -0,5%, зр 0,04% -0,35%, нечистоће 0,35%, ФЕ ≤ 0,4%, остале нечистоће у износу од 0,05%, и друге нечистоће укупно ≤ 0,15% и Преостали износ је Ал. Микроструктура овог алуминијумског цинк материама легура магнезијума је уједначена, а његова представа је стабилна, са врхунском затезном чврстоћом преко 400МПА, чврстоћност приноса преко 350МПА и затезне снаге преко 370МПА за заварене спојеве. Материјални производи се могу користити као структурни елементи у ваздухопловству, нуклеарној индустрији, транспорту, спортској роби, оружја и осталих поља.
Процес производње: Корак 1, састојак према горе наведеном саставу легура; 2. корак: растопити се у топљивој пећи на температури од 700 ~ 780 ℃; Корак 3: Дефинишите потпуно растопљену металну течност и одржавајте металну температуру у опсегу од 700 ℃ ~ 750 ℃ током рафинирања; Корак 4: Након рафинирања, то би требало да буде у потпуности дозвољено да мирно стоји; Корак 5: Након потпуног стајања, почните ливење, одржавати температуру пећи у опсегу од 690 ℃ ~ 730 ℃, а брзина ливења је 15-200 мм / минут; Корак 6: Извршите лечење хомогенизације на легура ингота у пећи за грејање, са температуром хомогенизације од 400 ℃ ~ 470 ℃; Корак 7: Огулите хомогенизовани ингот и извршите врућу екструзију да бисте произвели профиле дебљином зида преко 2,0 мм. Током процеса екструзије, бирање се треба одржавати на температури од 350 ℃ до 410 ℃; Корак 8: Стисните профил за третман за гашење решења, са температуром раствора 460-480 ℃; Корак 9: Након 72 сата угашења чврстог решења, ручно присиљавање старења. Систем за старење приручника је: 90 ~ 110 ℃ / 24 сата + 170 ~ 180 ℃ / 5 сати или 90 ~ 110 ℃ / 24 сата + 145 ~ 155 ℃ / 10 сати.
5, резиме истраживања
У целини, ретка је се широко користила у нуклеарној фузији и нуклеарној фисији и имају много патентних изгледа у таквим техничким упутствима као рендгенски ексцитација, формирање плазме, лагани реактор за воду, трансанијум, уранил и оксидни прах. Што се тиче материјала реактора, ретке Земље се могу користити као структурни материјали реактора и сродни керамички изолациони материјали, контролни материјали и материјали за заштиту од неутрона зрачења.
Вријеме поште: мај-26-2023