חֲקִירָה
קרמיקה בורון קרביד לספיגת ניוטרונים בתעשייה הגרעינית
2023-11-09

Nuclear Power Plant


בּוֹרקרביד (B4ג)הוא החומר המועדף ליישומי קליטת קרינה גרעינית מכיוון שהוא מכיל ריכוז גבוה של אטומי בורון ויכול לתפקד כבולם נויטרונים וכגלאי בכורים גרעיניים.לבור המטאלואידי המצוי בקרמיקה B4C יש איזוטופים רבים, מה שאומר שלכל אטום יש אותו מספר פרוטונים אך מספר ייחודי של נויטרונים.בשל מחירה הנמוך, עמידות החום, היעדר ייצור רדיואיזוטופים ויכולת המיגון מפני קרינה, קרמיקה B4C היא גם בחירה מצוינת למיגון חומר בתעשיות גרעיניות.

בורון קרביד הוא חומר חשוב לתעשיית הגרעין בגלל חתך ספיגת הנייטרונים הגבוה שלו (760 אסמים במהירות של 2200 מטר לשנייה). לאיזוטופ B10 בבור יש חתך גדול יותר (3800 אסמים).

 

המספר האטומי 5 של היסוד הכימי בורון מציין שיש לו 5 פרוטונים ו-5 אלקטרונים במבנה האטומי שלו. B הוא הסמל הכימי של בורון. בורון טבעי מורכב בעיקרו משני איזוטופים יציבים, 11B (80.1%) ו-10B (19.9%). חתך הקליטה של ​​נויטרונים תרמיים באיזוטופ 11B הוא 0.005 אסם (עבור נויטרון של 0.025 eV). רוב התגובות (n, אלפא) של נויטרונים תרמיים הן תגובות 10B (n, אלפא) 7Li המלוות בפליטת גמא של 0.48 MeV. יתר על כן, לאיזוטופ 10B יש חתך תגובה גבוה (n, אלפא) לאורך כל ספקטרום אנרגיית הנייטרונים. החתכים של רוב היסודות האחרים הופכים קטנים מאוד באנרגיות גבוהות, כמו במקרה של קדמיום. החתך של 10B יורד באופן מונוטוני עם האנרגיה.


חתך ספיגת הליבה הגדול פועל כרשת גדולה כאשר נויטרון חופשי המיוצר על ידי ביקוע גרעיני מקיים אינטראקציה עם בורון-10. בשל כך, יש סיכוי גבוה יותר להיפגע בורון-10 מאשר אטומים אחרים.

התנגשות זו מייצרת איזוטופ לא יציב בעיקר של בורון-11, אשר נשבר ל:

אטום הליום ללא אלקטרונים, או חלקיק אלפא.

אטום ליתיום-7

קרינת גמא

 

ניתן להשתמש בעופרת או בחומרים כבדים אחרים כדי לספק מיגון הסופג אנרגיה מהר יותר.

מאפיינים אלו מאפשרים להשתמש בורון-10 כמווסת (רעל נוירונים) בכורים גרעיניים, הן בצורתו המוצקה (בורון קרביד) והן בצורה נוזלית (חומצה בורית). בעת הצורך, מחדירים בורון-10 כדי לעצור את שחרור הנוירונים הנגרם מביקוע של אורניום-325. זה מנטרל את תגובת השרשרת.


זכויות יוצרים © Wintrustek / sitemap / XML / Privacy Policy   

בית

מוצרים

עלינו

איש קשר