Материалы ядерной энергетики — страница 5

  • Просмотров 2014
  • Скачиваний 414
  • Размер файла 30
    Кб

каскаде столкновений обычно называют нарушения смещения. Совершенно иной тип нарушений связан с примесными атомами, введенными или в результате превращений ядер мишени, или вследствие того, что бомбардирующий ион тормозится в образце. Такие дефекты называются примесными нарушениями. Впервые практические проблемы примесного нарушения возникли при изучении материалов для ядерных реакторов. Было обнаружено, например, что

металлический уран, облученный при температуре, несколько большей 500 оС, существенно увеличивает свой объем. Металлографическое исследование выявило в этом случае наличие в металле мелких пор, заполненных инертными газами. Инертные газы в большом количестве образуются в реакторе при делении урана. Все эти нарушения очень сильно влияют на свойства материалов. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ. Немалые трудности

возникают также и с захоронением радиоактивных отходов. Общепринятый подход к разработке материалов для этих целей состоит из трех стадий: 1.        2.        3.        Для первой стадии применялись и применяются боросиликатное стекло и боросиликатная керамика. Главное требование, предъявляемое к такой керамике – сильная поглощающая способность по отношению к ядерным частицам –

нейтронам и - квантам. Из всех веществ наибольшей поглощающей способностью нейтронов обладают легкие элементы H, Li, B, но при поглощении нейтронов происходят ядерные реакции, результатом которых является вторичное излучение. По этой причине защитный материал должен содержать, наоборот, тяжелые элементы, главным образом свинец, поскольку поглощение N=N0e-2da, где N и N0 – плотность d – плотность ослабляющего вещества; a - коэффициент

поглощения. Применение чистого свинца оказывается нецелесообразным из-за его значительной текучести под влиянием даже собственного веса защитной кладки, состоящей из свинцовых кирпичей. Более эффективными - защитными материалами являются PbO и более сложные оксиды типа 2PbO, PbSO4. Они обладают высокими плотностями, достаточно высокими рабочими температурами и технологичны в процессах изготовления порошка, при прессовании и

спекании. До прессования эти оксиды смешивают с борсодержащими веществами, например с В2О3, с карбидом бора В4С или с боратидами МеВО3 и боридами типа МеВ или МеВ2 какого-либо металла Ме, дающего, в свою очередь, низкий уровень вторичного Но керамика из боро - и свинцово-содержащих веществ имеет много недостатков. Основной из них – пониженная химическая стойкость. Следует отметить еще более низкую стойкость остальных известных и