Borcarbid B4C neutronskärmsblock

B4C-neutronskärmsblock – kärnkraftsblock av borcarbid

Inom områdena kärnenergi, tillämpningar av kärnteknik och strålskydd är effektiv och pålitlig neutronskärmning den sista fysiska barriären för att säkerställa säker drift. Borcarbid-neutronskärmsblock, som en avancerad materiallösning inom detta område, har blivit oumbärliga nyckelkomponenter i kärnreaktorstyrning, hantering av använt kärnbränsle och utrustning för strålskydd tack vare sin utmärkta förmåga att absorbera termiska neutroner samt sina stabila fysikalisk-kemiska egenskaper.

Kärngradsborcarbidmaterial kan användas i högpuritetsborcarbid-neutronabsorberande kulor, högpuritetsborcarbid-neutronabsorberande tegelstenar, neutrondetektorer, neutronsensorer, borcarbidmaterial med aluminiumbas, sammansatta borcarbid-neutronabsorberande kulor, borinnehållande betong och borinnehållande koltegelstenar, bland annat.

Företaget kan massproducera kärnor till styrrör av borkarbid, skyddskulor av borkarbid, skärmskivor av borkarbid, skyddstegel av borkarbid samt andra produkter av borkarbid.

Produkterna kan tillverkas i platta eller böjda former, med anpassade mått mellan 10–500 mm, anpassad tjocklek mellan 0,2–80 mm och produkttäthet mellan 1,5–2,52 g/cm³.

Produktdetaljer:

Naturligt bor (B) har två stabila isotoper, B10 och B11. Av dessa har B10 en extremt hög kapacitet att absorbera termiska neutroner, med ett verksamt tvärsnitt på upp till 3837 barn, ett brett absorptionsspektrum och ger inte upphov till stark sekundärstrålning efter neutronabsorption, vilket gör efterbehandling lätt. Det erbjuder fördelar såsom mycket effektiv och stabil absorption av neutronstrålning inom kärnindustrin samt ingen frigivning av sekundärstrålning.

Tekniken som företaget äger förbättrar materialets renhet. Dessutom har företaget förbättrat sinterprocessen, vilket minskar förlustgraden för borkarbidmaterial.

Fördelar:

Högverkande fångst: Reaktionsverktygsytan är extremt stor, vilket innebär att neutronflödet kan dämpas effektivt även i mycket tunna lager.

Ingen skadlig sekundär strålning: Räckvidden för reaktionsprodukterna  α och ⁷Li är extremt kort (endast mikrometer i fasta ämnen), och deras energi omvandlas snabbt till värme utan att generera starkt genomträngande sekundär  γ strålning. Detta förenklar avsevärt skölddesignen och minskar svårigheten med efterföljande hantering av strålning.

Produktegenskaper: Utmärkt teknisk prestanda

Borkarbid-sköldblock tillverkas vanligtvis med hjälp av avancerade keramiska processer, såsom varmpressning eller trycklös sintering, vilket säkerställer att materialet uppfyller de strikta kraven på prestanda för kärntekniska tillämpningar:

Hög absorptionsverkningsgrad: Genom användning av  ¹⁰B förstärkningsteknologi (förstärkningen kan överstiga fyra gånger den naturliga borhalten), vilket leder till en exponentiell ökning av neutronabsorptionskapaciteten per massenhet och bildar grunden för lättvikts-, kompakt skärmdesign.

Utmärkta fysikaliska egenskaper: Endast andra efter diamant och kubiskt bor-nitrid vad gäller hårdhet, slitstark och abrasionsbeständig; låg densitet (cirka 2,5 g/cm ³), ungefär en tredjedel av stålets, vilket effektivt minskar utrustningens vikt.

Utmärkt miljöstabilitet: Motståndskraftig mot höga temperaturer (kan tåla temperaturer över 1500 °°C under lång tid i en inaktiv atmosfär), termisk chock och korrosion; visar minimal prestandaförändring i reaktorns högtemperatur- och högtrycksvattenmiljö eller vid långtidslagring, vilket resulterar i en lång livslängd.

Hög anpassningsbarhet: Kan bearbetas till plattor, block, tegel och olika specialformer, och tjocklek samt borhalt kan precis utformas enligt neutronenergispektrum och rumsliga krav, vilket ger en optimal balans mellan skärmytningseffektivitet och kostnadseffektivitet.

M tillverkningsmetod

I keramikproduktionen använder företaget två processer: sintering utan tryck och hetpressningssintering. Produkter från olika processer har olika fördelar och är lämpliga för olika applikationer. Keramik som sinterats utan tryck erbjuder hög kostnadsprestanda och är lämplig för massproduktion. Den är lämplig att använda som skyddsmaterial mot kulor, tätningsmaterial, munstycken, slitagebeständiga och värmebeständiga material samt vanliga kärnkraftsmaterial. Keramik som tillverkats med hetpressningssintering är lämplig för liten skala produktion, kan tillverkas i större storlekar och är lämplig att använda som kärnkraftskärnmaterial, halvledarmaterial, målmaterial, skyddsmaterial mot kulor och mer.

Jämfört med traditionella skärmmaterial (till exempel borinhaltande polyeten, borstål och betong) har borkarbidskärmblock omfattande fördelar när det gäller hög prestanda, lång livslängd och utrymmeseffektivitet. De är särskilt lämpliga för kritiska situationer där utrymmet är extremt begränsat, vikten är en viktig faktor eller arbetsmiljön är hård. De uppfyller relevanta internationella standarder, såsom ASTM C751, och har stabil och pålitlig kvalitet, vilket gör dem till det föredragna valet för områden med hög strålning och för att uppnå exakt strålskydd.

Sammanfattningsvis är borkarbid-neutronsärmblock inte bara en kristallisation av avancerad materialvetenskap, utan också en förkroppsligande av kärnsäkerhetskulturen.

Produktfördelar:

• Hög renhet
• Anpassningsbara specifikationer
• Stabil kvalitet
• Höga kostnadsprestanda
• Flexibel produktionsplanering

Produktapplikationer:

• Kärnneutronsärming
• Undvikande av nödsituationer inom kärnkraften
• Bortskaffande av kärnfarligt avfall
• Kärnneutrondetektering

Tekniska specifikationer