Материал для ротора-монохроматора селектора скоростей холодных нейтронов

Авторы патента:

G21C7/24 - выбор вещества для использования в качестве нейтронопоглощающего материала

Изобретение относится к ядерной физике, радиационному материаловедению и может быть использовано в качестве материала для сбздания нейтронных фильтров для измерения эффективных сечений взаимодействия холодных нейтронов с веществом, нейтроноструктурного анализа, нейтронной спектрометрии широкого класса материалов и биологических объектов, биологической защиты. Цель изобретения - повышение степени подавления сопровождающих нейтронное излучение гаммаквантов. Композиционный материал Содержит вещество, хорошо поглощающее J-кванты, -окись свинца, в котором гомогенно распределены один или несколько элементов, обладающих высоким сечением поглощения тепловых, надтепловых и быстрых нейтронов при следующем соотношении компонентов, мас.С; окись свинца 65,21 - 72,64, окись кадмия 8,54 - 13,04, двуокись индия 4,27 - 8,69, глицерин 13,04 - 14,52. I ил., I табл. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСтИ !ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<1!1 1 G 2! С 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM

M АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (46) 30.11.88. Бюл. ¹ 44 (21) 4058232/31-25 (22) 19.02.86 (71) Институт физики АН ГССР (72) А. В. Рустамбеков, В, С. Бедбенов и Г. А. Оганезов (53) 539.128.417 (088.8) (56) Рассеяние тепловых нейтронов.

Механические монохроматоры и спектрометры по времени пролета, Лод ред. Il. А. Гелстафа " Атомиздат, М.: 1970, с. 55.

Авторское свидетельство СССР

В 434855, кл. С 21 f !/00, !972. (54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ РОТОРА "МОНОХРОМА"

ТОРА CEJlEKTOPA СКОРОСТЕЙ ХОЛОДНЬ!Х

НЕЙТРОНОВ (57) Изобретение относится к ядерной физике, радиационному материаловедению и может быть использовано в качестве материала для создания ней„,,SU„„> А1 тронных фильтров для измерения эффективных сечений взаимодействия хо"

М лодных нейтронов с веществом, нейтроноструктурного анализа, нейтронной спектрометрии широкого класса материалов и биологических обьектов, биологической защиты. Цель изобретения повышение степени подавления сопровождающих нейтронное излучение гаммаквантов. Композиционный материал co" держит вещество, хорошо поглощающее !

1-кванты, -окись свинца, в котором гомогенно распределены один или несколько элементов, обладающих высоким сечением поглощения тепловых, надтепловых и быстрых нейтронов при следующем соотношении компонентов, мас.X окись свинца 65,2! - 72,64, окись кадмия 8,54 вЂ” 3,04, двуокись индия

4,27 вЂ” 8,69, глицерин !3,04 - !4,52. ! ил., табл.

1395000

Изобретение относится к ядерной физике, радиационному материаловедению, биологической защите и может быть использовано в качестве матери" вла фильтров нейтронов при исследова5 ннях на выведенных нейтронных пучках ядерного реактора для измерения эффективных сечений взаимодействия холодных нейтронов с веществом, нейтро- 10 иоструктурного. анализа, нейтронной спектрометрии широкого класса материалов, включая биологические объекты, Цель изобретения вЂ” повышение сте" пени подавления сопровождающих гамма-15 квантов.

Нв чертеже показаны спектр 1 нейтронов на входе и спектр 2 на выходе образца иэ материала.

В качестве материала для иэготов- 2g ления ротора-монохроматора селектора скоростей нейтронов используют композицию, содержащую следующие компоненты, мвс.X:

Окись свинца 65,21 - 72,64 25

Окись кадмия 8,54 вЂ” 13 04

Двуокись индия 4,27 - 8,69

Глицерин 13,06 - 14,55

Материал для изготовления роторамонохроматора селектора скоростей нейтронов изготавливают по следующей технологии.

Порошки исходных компонентов перемешивают сухим способом в необходи wax пропорциях из указанного -диапазона до получения гомогенной массы в шаровой мельнице в течение 2 вЂ” 4 ч.

Полученную массу увлажняют необходимым количеством глицерина до получения теста нормальной густоты. Из теста нормальной густоты методом вибрационного уплотнения формуют ротор необходимого размера. Для создания щели"отверстия для пролета холодных нейтронов.в форму предварительно укладывают пластинки иэ металлического алюминия с необходимым радиусом кривизны, жестко закрепленные с обоих концов. Масса самопроизвольно твердеет иа воздухе, превращаясь с течением времени в монолитное плотное тело.

Ниже приведены примеры изготов.ления композиционного материала для ротора-монохроматора по вышеописанной технологии.

Пример 1. 65,21 г окиси свинца, 13,04 r окиси алюминия и

8,69 г. двуокиси индия с удельной поверхностью -3200 г/си н течение

3 ч перемешивают в шаровой мельнице сухим способом, К полученной массе добавляют 13,04 мл глицерина и тщательно перемешивают для получения гомогенной массы, которую заливают в форму. Форму с массой помещают на виброплощадку с вертикальной амплитудой колебания в 0,35 мм и частотой

3000 кол/мин и подвергают вибрации в течение 3 мин. Через 20 мин масса начинает схватываться и через несколько часов превращается в монолитное твердое тело.

Аналогичным способом изготавливают материал с отличным содержанием исходных компонентов.

В таблице приведены физико-механические показатели материала, изготовленного по вышеописанной технологии.

Содержание окиси кадМия в материале 8,54 вЂ” 13,04 мас.X оптимально, т.к. прн этом содержании нейтронопоглощающего элемента материал является абсолютно черным по отношению к нейтронам с энергией 0,025 вЂ” 1,0 эв.

При содержании двуокиси индия в материале меньше 4,0 мас.X он не обладает достаточной степенью черноты, а содержания . выше 8,69 мас.X не приводит к увеличению поглощающих свойств.

Содержание окиси свинца в материале 65 - 72 мас.X позволяет ослабить поток у-квантов со средней энергией спектра деления реакторов более чем в 100 рвз.

Формула изобретения

Материал для ротора-монохромвторв селектора скоростей холодных нейтронов, содержащий водородсодержвщие вещества и вещества с высоким сечением поглощения нейтронов тепловых и надтепловых энергий, о т л и ч в ю " шийся тем, что, с целью повыше,ния степени подавления сопровождающих нейтронное излучение гамма-квантов, материал содержит в качестве вещества с высоким сечением поглощения нейтронов окись кадмия и двуокись индия, а в качестве водородсодержащего вещества - глицерин, и до" полнительно окись свинца при следую-. щем соотношении компонентов, мвс.X:

Окись свинца 65,21 вЂ” 72,64

Окись кадмия 8,54 - !3,04

Двуокись индия 4,27 " 8,69

Глицерин 1Зв06 - 14155

139 Ч>00

Состав, мас.7

1! ло тСрок схнатынанил ность р, г/смCd0

Конец

Ini0з

PbO

ГлицеНачало рня

350

4,8

320

5,0

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

65,21 13,04 8,69 13,04 0 ч 20 мин 0 ч 40 мин

72,64 8,54 4,27 14,52 0 ч 35 мин 1 ч 05 мин

Сос тав и тель В. Вас иль ев

Редактор Т. Федотов Техред Л.Сердюкова Корректор М. Демчик

Закаэ 6493 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Сопротинление сжатию кг/см

Материал для ротора-монохроматора селектора скоростей холодных нейтронов

Похожие патенты:

Нейтронопоглощающий сплав // 404428

Патент 164570 // 164570

Поглотитель нейтронов для стержней регулирования ядерных реакторов // 2101789

Поглощающий сердечник органа регулирования атомного реактора // 2119199

Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано в органах регулирования атомных реакторов

Поглотитель нейтронов для ядерных реакторов // 2124240

Изобретение относится к материалам для стержней регулирования водо-водяных реакторов

Нейтронопоглощающий материал // 2142654

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к поглощающим нейтроны материалам на основе редкоземельных элементов и может быть использовано в стержнях регулирования водоохлаждаемых реакторов

Нейтронопоглощающий материал на основе оксида диспрозия // 2231834

Изобретение относится к ядерной технике

Регулирующий стержень ядерного реактора // 2077741

Поглощающий нейтроны материал на основе гафната диспрозия // 2522747

Изобретение относится к поглощающему нейтроны материалу на основе гафната диспрозия, содержащему оксиды диспрозия и гафния. Материал дополнительно содержит триоксид молибдена, имеет следующие соотношение компонентов, мас.%: оксид диспрозия 60…70 оксид гафния 25…35 триоксид молибдена 3…5 и его получают путем твердофазного синтеза при температуре 1500-1700°C в атмосфере воздуха. При этом использованные при получении гафната диспрозия исходные компоненты находятся в наноструктурном состоянии с величиной области когерентного рассеяния менее 100 нм. Предлагаемый материал обладает высокой физической эффективностью, коррозионной стойкостью, радиационной стойкостью и обеспечивает срок службы регулирующих стержней 15 и более лет. 1 пр.

Способ изготовления трубных изделий из гафния // 2564189

Изобретение относится к изготовлению трубных изделий из гафния, которые могут быть использованы в качестве оболочек регулирующих стержней в ядерных реакторах с водяным охлаждением. Горячей ковкой слитка из электролитического порошка гафния получают поковку, затем механической обработкой получают заготовку круглого профиля, проводят ее вакуумную термическую обработку и горячее прессование с получением штанги, после чего из штанги изготавливают гильзы и проводят горячее прессование гильз с получением трубных заготовок. Трубные заготовки подвергают механической обработке, химическому травлению, вакуумной термической обработке, а затем холодной прокатке в несколько проходов с суммарной степенью деформации до 60%, при этом после каждой операции холодной прокатки со степенью деформации до 30% проводят промежуточную вакуумную термическую обработку. После чего проводят окончательную вакуумную термическую обработку полученных трубных изделий на финишном размере. Обеспечивается высокая прочность и коррозионная устойчивость трубных изделий из гафния. 9 з.п. ф-лы.

Способ получения нанокристаллических порошков гафната диспрозия и керамических материалов на их основе // 2565712

Изобретение может быть использовано при изготовлении нейтронопоглощающих материалов для стержней регулирования систем управления и защиты ядерных реакторов. Способ получения керамических материалов на основе нанокристаллических порошков гафната диспрозия включает изготовление смешанного гидроксида диспрозия и гафния путем растворения в воде солей HfOCl2·8H2O и Dy(NO3)3·5H2O и добавления полученного раствора к раствору аммиака. Далее проводят фильтрацию и промывку полученного осадка, сушку с последующим прокаливанием до получения гафната диспрозия, его размол, прессование и отжиг полученных компактов. Стадию сушки и прокаливания смешанного гидроксида проводят под действием СВЧ-излучения с непрерывной мощностью 1,5-6,0 кВт. При этом ступенчато изменяют температуру в течение 1,0-1,5 час до получения нанокристаллического порошка гафната диспрозия. Изобретение позволяет сократить длительность сушки и прокаливания смешанного гидроксида диспрозия и гафния и получить керамические материалы с высокой плотностью. 4 пр.

Способ получения порошка титаната диспрозия для поглощающих элементов ядерного реактора // 2590887

Изобретение относится к способу получения высокодисперсных порошков титаната диспрозия для поглощения нейтронов и может быть использовано в стержнях регулирования ядерных реакторов. Способ включает получение порошка титаната диспрозия путем механической активации смеси компонентов - диоксида титана - ТiO2 и оксида диспрозия - Dy2O3, взятых в эквимолярном соотношении, в планетарной шаровой мельнице в атмосфере аргона. При этом предусмотрено получение порошка композита путем механической активации смеси оксидов диспрозия и титана, взятых в эквимолярном соотношении, в шаровой планетарной мельнице в атмосфере аргона при скорости вращения планетарного диска - 100-900 об/мин, скорости вращения барабанов - 1000-2400 об/мин, при отношении массы шаров к массе шихты - 45:1 в атмосфере аргона при Р=3-5 атм в течение 20-60 мин. Технический результат заключается в повышении эффективности и энергосбережения в ходе технологического процесса изготовления химически активных нанодисперсных порошков титаната диспрозия стабильного состава, возможности повышения его плотности после виброуплотнения, снижении температуры и времени синтеза. 2 пр.