پرس و جو
سرامیک کاربید بور برای جذب نوترون در صنعت هسته ای
2023-11-09

Nuclear Power Plant


بورکاربید (B4ج)ماده ارجح برای کاربردهای جذب تشعشع هسته ای است زیرا حاوی غلظت بالایی از اتم های بور است و می تواند به عنوان جاذب نوترون و آشکارساز در راکتورهای هسته ای عمل کند.بور متالوئیدی که در سرامیک B4C یافت می شود ایزوتوپ های زیادی دارد، به این معنی که هر اتم تعداد پروتون های یکسانی دارد اما تعداد نوترون های منحصر به فردی دارد.سرامیک B4C به دلیل قیمت پایین، مقاومت در برابر حرارت، عدم تولید رادیو ایزوتوپ و قابلیت محافظت در برابر تشعشعات، انتخابی عالی برای مواد محافظ در صنایع هسته ای است..

کاربید بور به دلیل سطح مقطع جذب نوترون بالا (760 انبار با سرعت نوترون 2200 متر بر ثانیه) یک ماده مهم برای صنعت هسته ای است. ایزوتوپ B10 در بور دارای سطح مقطع بیشتری است (3800 انبار).

 

عدد اتمی 5 عنصر شیمیایی بور نشان می دهد که 5 پروتون و 5 الکترون در ساختار اتمی خود دارد. B نماد شیمیایی بور است. بور طبیعی اصولاً از دو ایزوتوپ پایدار 11B (80.1%) و 10B (19.9%) تشکیل شده است. سطح مقطع جذب برای نوترون های حرارتی در ایزوتوپ 11B 0.005 انبار است (برای نوترون 0.025 eV). بیشتر واکنش‌های (n، آلفا) نوترون‌های حرارتی، واکنش‌های 10B (n، آلفا) 7Li هستند که با انتشار گاما 0.48 مگا ولت همراه است. علاوه بر این، ایزوتوپ 10B دارای سطح مقطع واکنش بالا (n، آلفا) در طول کل طیف انرژی نوترونی است. سطح مقطع بیشتر عناصر دیگر در انرژی های بالا بسیار کوچک می شود، مانند مورد کادمیوم. سطح مقطع 10B با انرژی یکنواخت کاهش می یابد.


وقتی یک نوترون آزاد تولید شده توسط شکافت هسته ای با بور-10 برهمکنش می کند، مقطع جذب هسته بزرگ به عنوان یک شبکه بزرگ عمل می کند. به همین دلیل، بور-10 به طور قابل توجهی بیشتر از سایر اتم ها مورد اصابت قرار می گیرد.

این برخورد یک ایزوتوپ ناپایدار بور-11 تولید می کند که به صورت زیر شکسته می شود:

یک اتم هلیوم بدون الکترون یا یک ذره آلفا.

یک اتم لیتیوم 7

تابش گاما

 

از سرب یا سایر مواد سنگین می توان برای ایجاد محافظی استفاده کرد که انرژی را سریعتر جذب می کند.

این ویژگی ها به بور-10 اجازه می دهد تا به عنوان یک تنظیم کننده (سم نورون) در راکتورهای هسته ای، هم به صورت جامد (کاربید بور) و هم به صورت مایع (اسید بوریک) استفاده شود. در صورت لزوم، بور-10 وارد می شود تا آزاد شدن نورون های ناشی از شکافت اورانیوم-325 را متوقف کند. این واکنش زنجیره ای را خنثی می کند.


حق چاپ © Wintrustek / sitemap / XML / Privacy Policy   

صفحه اصلی

محصولات

درباره ما

مخاطب