Борид бора B4C, блок для экранирования нейтронов

Блоки из карбида бора B4C для экранирования нейтронов — блоки из карбида бора для атомной энергетики

В областях ядерной энергетики, применения ядерных технологий и радиационной защиты эффективная и надёжная защита от нейтронов представляет собой последний физический барьер, обеспечивающий безопасную эксплуатацию. Блоки из карбида бора для экранирования нейтронов как передовое материалное решение в этой области стали незаменимыми ключевыми компонентами в системах управления ядерными реакторами, обращении с отработавшим топливом и оборудовании для радиационной защиты благодаря превосходной способности поглощать тепловые нейтроны и стабильным физико-химическим свойствам.

Материалы из карбида бора ядерного качества могут применяться в виде высокочистых шариков из карбида бора для поглощения нейтронов, высокочистых кирпичей из карбида бора для поглощения нейтронов, нейтронных детекторов, нейтронных датчиков, алюминиевых композитов с добавлением карбида бора, композитных шариков из карбида бора для поглощения нейтронов, бетона, содержащего бор, углеродных кирпичей, содержащих бор, и других материалов.

Компания может осуществлять массовое производство сердечников регулирующих стержней из карбида бора, защитных сфер из карбида бора, экранирующих плит из карбида бора, защитных кирпичей из карбида бора и других изделий из карбида бора.

Изделия могут изготавливаться в плоской или изогнутой форме, с возможностью индивидуальной настройки размеров в диапазоне от 10 до 500 мм, толщины — от 0,2 до 80 мм, а плотность изделий составляет от 1,5 до 2,52 г/см³.

Подробная информация о продукте:

Природный бор (B) имеет два стабильных изотопа — B10 и B11. Среди них изотоп B10 обладает чрезвычайно высокой способностью поглощать тепловые нейтроны: его эффективное сечение поглощения достигает 3837 барн, спектр поглощения широкий, а после поглощения нейтронов не возникает интенсивного вторичного излучения, что упрощает последующую обработку. Это обеспечивает такие преимущества, как высокая эффективность и стабильность поглощения нейтронного излучения в ядерной промышленности и отсутствие выброса вторичного излучения.

Технологии, которыми обладает компания, повышают чистоту материала. Кроме того, компания усовершенствовала процесс спекания, снизив процент потерь карбида бора.

Преимущества:

Высокоэффективное поглощение: сечение реакции чрезвычайно велико, что означает эффективное ослабление нейтронного потока даже в очень тонких слоях.

Отсутствие вредного вторичного излучения: пробеги продуктов реакции  α и ⁷Li чрезвычайно малы (всего несколько микрометров в твёрдых телах), а их энергия быстро рассеивается в виде тепла, не порождая высоко проникающего вторичного  γ излучения. Это значительно упрощает проектирование защитных экранов и снижает сложность последующей работы с радиацией.

Особенности продукта: превосходные инженерные характеристики

Экранирующие блоки из карбида бора обычно изготавливаются с использованием передовых керамических технологий, таких как горячее прессование или спекание без давления, что обеспечивает соответствие материала строгим требованиям к эксплуатационным характеристикам в ядерных применениях:

Высокая эффективность поглощения: за счёт использования  ¹⁰B технология обогащения (степень обогащения может превышать степень обогащения природного бора в четыре раза), при этом поглощающая способность к нейтронам на единицу массы возрастает экспоненциально, что составляет основу для проектирования лёгких и компактных экранов.

Выдающиеся физические свойства: по твёрдости уступает только алмазу и кубическому нитриду бора, устойчив к износу и абразивному воздействию; низкая плотность (около 2,5 г/см ³), примерно в три раза меньше плотности стали, что эффективно снижает массу оборудования.

Отличная химическая и термическая стабильность: устойчив к высоким температурам (может выдерживать температуры выше 1500 °°C в течение длительного времени в инертной атмосфере), термоударам и коррозии; демонстрирует минимальное снижение эксплуатационных характеристик в условиях высокотемпературной и высоконапорной воды в реакторе или при длительном хранении, что обеспечивает длительный срок службы.

Высокая степень кастомизации: может быть обработан в виде плит, блоков, кирпичей и различных специальных форм; толщина и содержание бора могут быть точно спроектированы с учётом спектра энергии нейтронов и пространственных требований, обеспечивая оптимальный баланс между эффективностью экранирования и стоимостью.

М техника производства

В производстве керамики компания использует два процесса: спекание без давления и горячее прессование. Продукция, полученная различными методами, обладает разными преимуществами и подходит для различных применений. Керамика, полученная методом спекания без давления, отличается высокой стоимостью и эффективностью и подходит для массового производства. Она применяется в качестве бронепробиваемых материалов, уплотнений, сопел, износостойких и жаропрочных материалов, а также в качестве широко используемых материалов для атомной энергетики. Керамика, полученная методом горячего прессования, подходит для мелкосерийного производства, может изготавливаться в более крупных размерах и используется в качестве материалов для активных зон атомных реакторов, полупроводниковых материалов, мишень-материалов, бронепробиваемых материалов и других целей.

По сравнению с традиционными материалами для экранирования (такими как полиэтилен, содержащий бор, бористая сталь и бетон), блоки из карбида бора для экранирования обладают комплексными преимуществами в плане высокой эффективности, длительного срока службы и компактности. Они особенно подходят для критических ситуаций, когда пространство крайне ограничено, важна масса конструкции или рабочая среда является агрессивной. Блоки соответствуют соответствующим международным стандартам, таким как ASTM C751, и отличаются стабильным и надёжным качеством, что делает их предпочтительным выбором при работе в условиях высоких уровней радиации и обеспечении точной радиационной защиты.

Таким образом, блоки из карбида бора для нейтронного экранирования — это не только результат передовых достижений материаловедения, но и воплощение культуры ядерной безопасности.

Преимущества продукта:

• Высокая чистота
• Настраиваемые спецификации
• Стабильное качество
• Высокая производительность
• Гибкий график производства

Применение продукта:

• Нейтронное экранирование в ядерной отрасли
• Аварийное уклонение в атомной энергетике
• Утилизация радиоактивных отходов
• Обнаружение нейтронов в ядерной отрасли

Технические характеристики