Borcarbid B4C-Neutronenschutzblock

B4C-Neutronenschutzbloecke – Borcarbid-Bloecke für die Kernenergie

In den Bereichen Kernenergie, Anwendungen der Kerntechnik und Strahlenschutz stellt eine effiziente und zuverlässige Neutronenabschirmung die letzte physische Barriere zur Gewährleistung eines sicheren Betriebs dar. Borcarbid-Neutronenschutzbloecke als fortschrittliche Materiallösung auf diesem Gebiet haben sich aufgrund ihrer hervorragenden thermischen Neutronenabsorptionskapazität und ihrer stabilen physikochemischen Eigenschaften zu unverzichtbaren Schlüsselkomponenten bei der Reaktorsteuerung, beim Management abgebrannter Brennelemente und bei Strahlenschutzausrüstung entwickelt.

Borcarbid-Materialien in Kernqualität können in hochreinen borcarbidhaltigen Neutronenabsorberkugeln, hochreinen borcarbidhaltigen Neutronenabsorberziegeln, Neutrongdetektoren, Neutronsensoren, borcarbidhaltigen Aluminiumwerkstoffen, kompositen borcarbidhaltigen Neutronenabsorberkugeln, borhaltigem Beton, borhaltigen Kohlenstoffziegeln und vielem mehr eingesetzt werden.

Das Unternehmen kann Borcarbid-Steuerstabkerne, Borcarbid-Schutzkugeln, Borcarbid-Abschirmplatten, Borcarbid-Schutzsteine und andere Borcarbid-Produkte in Massenfertigung herstellen.

Die Produkte können in flacher oder gekrümmter Form hergestellt werden, mit kundenspezifischen Abmessungen im Bereich von 10–500 mm, kundenspezifischer Dicke im Bereich von 0,2–80 mm und einer Produktdichte zwischen 1,5 und 2,52 g/cm³.

Produktdetails:

Natürliches Bor (B) besitzt zwei stabile Isotope, B-10 und B-11. Davon weist B-10 eine extrem hohe Absorptionskapazität für thermische Neutronen auf, mit einem Wirkungsquerschnitt von bis zu 3837 Barn, einem breiten Absorptionsspektrum und ohne starke Sekundärstrahlung nach der Neutronenabsorption, was die Nachbearbeitung vereinfacht. Es bietet Vorteile wie eine hochwirksame und stabile Neutronenstrahlenabsorption in der Kernindustrie sowie keine Freisetzung sekundärer Strahlung.

Die vom Unternehmen eingesetzte Technologie verbessert die Reinheit des Materials. Zudem hat das Unternehmen den Sinterprozess optimiert, wodurch die Verlustrate von Borcarbid-Materialien gesenkt wird.

Vorteile:

Hocheffiziente Absorption: Der Reaktionswirkungsquerschnitt ist äußerst groß, was bedeutet, dass der Neutronenfluss selbst in sehr dünnen Schichten effizient abgeschwächt werden kann.

Keine schädliche Sekundärstrahlung: Die Reichweiten der Reaktionsprodukte  α und ⁷Li sind äußerst gering (nur einige Mikrometer in Feststoffen), und ihre Energie wird schnell als Wärme dissipiert, wodurch keine stark durchdringende Sekundär  γ strahlung entsteht. Dies vereinfacht die Abschirmkonstruktion erheblich und verringert den Aufwand für die anschließende Strahlenhandhabung.

Produktmerkmale: Ausgezeichnete technische Leistung

Borcarbid-Abschirmblöcke werden üblicherweise mittels fortschrittlicher keramischer Verfahren wie Heißpressen oder druckloses Sintern hergestellt, um sicherzustellen, dass das Material die strengen Leistungsanforderungen für nukleare Anwendungen erfüllt:

Hohe Absorptionseffizienz: Durch den Einsatz von  ¹⁰B Anreicherungstechnologie (die Anreicherung kann das Vierfache des natürlichen Borüberschreiten), wodurch die Neutronenabsorptionskapazität pro Masseneinheit exponentiell erhöht wird und die Grundlage für eine leichte, kompakte Abschirmkonstruktion bildet.

Hervorragende physikalische Eigenschaften: Nur zweitbeste Härte nach Diamant und kubischem Bornitrid, verschleiß- und abrasionsbeständig; geringe Dichte (ca. 2,5 g/cm ³), etwa ein Drittel der Stahldichte, wodurch das Gewicht der Ausrüstung wirksam reduziert wird.

Ausgezeichnete Umweltstabilität: Beständig gegen hohe Temperaturen (kann über 1500 °°C über lange Zeit in einer inerten Atmosphäre standhalten), thermischen Schock und Korrosion; zeigt nur eine geringfügige Leistungsdegradation in den Hochtemperatur-Hochdruck-Wasserumgebungen eines Reaktors oder bei Langzeitlagerung, was zu einer langen Lebensdauer führt.

Hohe Anpassungsfähigkeit: Kann zu Platten, Blöcken, Steinen und verschiedenen Sonderformen verarbeitet werden; Dicke und Bor-Gehalt können präzise entsprechend dem Neutronenenergiespektrum und den räumlichen Anforderungen ausgelegt werden, um ein optimales Gleichgewicht zwischen Abschirmleistung und Kostenwirksamkeit zu erreichen.

M fertigungstechnik

Bei der Keramikherstellung verwendet das Unternehmen zwei Verfahren: druckloses Sintern und Heißpress-Sintern. Produkte aus verschiedenen Verfahren weisen unterschiedliche Vorteile auf und eignen sich für verschiedene Anwendungen. Drucklos gesinterte Keramiken bieten eine hohe Kosten-Leistungs-Relation und sind für die Massenproduktion geeignet. Sie eignen sich als kugelsichere Materialien, Dichtungen, Düsen, verschleißfeste und hitzebeständige Materialien sowie als gängige kerntechnische Materialien. Mit dem Heißpress-Sintern hergestellte Keramiken sind für die Kleinserienfertigung geeignet, können in größeren Abmessungen hergestellt werden und eignen sich als kerntechnische Kernmaterialien, Halbleitermaterialien, Target-Materialien, kugelsichere Materialien und vieles mehr.

Im Vergleich zu herkömmlichen Abschirmmaterialien (wie borhaltigem Polyethylen, Borstahl und Beton) weisen Borcarbid-Abschirmblöcke umfassende Vorteile hinsichtlich hoher Leistungsfähigkeit, langer Lebensdauer und Raumeffizienz auf. Sie eignen sich insbesondere für kritische Anwendungen mit extrem begrenztem Platzangebot, bei denen das Gewicht eine Rolle spielt oder die Betriebsumgebung besonders anspruchsvoll ist. Sie erfüllen relevante internationale Standards wie ASTM C751 und zeichnen sich durch stabile und zuverlässige Qualität aus, wodurch sie zur bevorzugten Wahl in Hochstrahlungsfeldern und für eine präzise Strahlenschutzwirkung werden.

Zusammenfassend sind Borcarbid-Neutronenabschirmblöcke nicht nur die Kristallisation fortschrittlicher Materialwissenschaft, sondern auch die Verkörperung der Kernsicherheitskultur.

Produktvorteile:

• Hohe Reinheit
• Anpassbare Spezifikationen
• Stabile Qualität
• Hohe Kostenleistung
• Flexible Produktionsplanung

Produktanwendungen:

• Kernneutronenabschirmung
• Notfallvermeidung im Kernkraftbereich
• Entsorgung nuklearer Gefahrstoffabfälle
• Kernneutronendetektion

Technische Spezifikationen