Khối chắn neutron boron cacbua B4C

Khối chắn neutron B4C – Khối carbua bo cho năng lượng hạt nhân

Trong các lĩnh vực năng lượng hạt nhân, ứng dụng công nghệ hạt nhân và bảo vệ chống bức xạ, việc chắn neutron hiệu quả và đáng tin cậy là rào cản vật lý cuối cùng nhằm đảm bảo hoạt động an toàn. Các khối chắn neutron bằng carbua bo, với tư cách là một giải pháp vật liệu tiên tiến trong lĩnh vực này, đã trở thành các thành phần then chốt không thể thiếu trong điều khiển lò phản ứng hạt nhân, quản lý nhiên liệu đã qua sử dụng và thiết bị bảo vệ chống bức xạ nhờ khả năng hấp thụ neutron nhiệt vượt trội cùng các tính chất vật lý – hóa học ổn định.

Vật liệu carbua bo cấp hạt nhân có thể được ứng dụng trong các viên cầu hấp thụ neutron bằng carbua bo độ tinh khiết cao, các viên gạch hấp thụ neutron bằng carbua bo độ tinh khiết cao, bộ dò neutron, cảm biến neutron, vật liệu carbua bo nền nhôm, các viên cầu hấp thụ neutron bằng carbua bo dạng tổ hợp, bê tông chứa bo, gạch carbon chứa bo, và nhiều ứng dụng khác.

Công ty có thể sản xuất hàng loạt lõi thanh điều khiển bằng boron cacbua, các quả cầu bảo vệ bằng boron cacbua, các tấm chắn bức xạ bằng boron cacbua, các viên gạch bảo vệ bằng boron cacbua và các sản phẩm boron cacbua khác.

Các sản phẩm có thể được chế tạo dưới dạng phẳng hoặc cong, với kích thước tùy chỉnh trong khoảng từ 10–500 mm, độ dày tùy chỉnh trong khoảng từ 0,2–80 mm và mật độ sản phẩm nằm trong khoảng từ 1,5–2,52 g/cm³.

Chi tiết Sản phẩm:

Boron tự nhiên (B) có hai đồng vị bền là B10 và B11. Trong đó, B10 có khả năng hấp thụ nơ-trôn nhiệt cực kỳ cao, với tiết diện hấp thụ lên tới 3837 barn, phổ hấp thụ rộng và không phát ra bức xạ thứ cấp mạnh sau khi hấp thụ nơ-trôn, nhờ đó việc xử lý hậu kỳ trở nên thuận tiện. B10 mang lại những ưu điểm như khả năng hấp thụ bức xạ nơ-trôn trong ngành công nghiệp hạt nhân hiệu quả và ổn định cao, đồng thời không giải phóng bức xạ thứ cấp.

Công nghệ do công ty sở hữu giúp nâng cao độ tinh khiết của vật liệu. Ngoài ra, công ty đã cải tiến quy trình nung kết, làm giảm tỷ lệ hao hụt của vật liệu boron cacbua.

Ưu điểm:

Bắt giữ hiệu quả cao: Tiết diện phản ứng cực lớn, nghĩa là thông lượng neutron có thể được suy giảm một cách hiệu quả ngay cả trong các lớp vật liệu rất mỏng.

Không phát sinh bức xạ thứ cấp có hại: Quãng đường bay của các sản phẩm phản ứng  α và ⁷Li rất ngắn (chỉ vài micromet trong pha rắn), và năng lượng của chúng nhanh chóng được tiêu tán dưới dạng nhiệt, không sinh ra bức xạ thứ cấp có khả năng xuyên sâu.  γ Điều này giúp đơn giản hóa đáng kể thiết kế tấm chắn và giảm độ khó trong việc xử lý bức xạ ở giai đoạn sau.

Đặc điểm sản phẩm: Hiệu suất kỹ thuật xuất sắc

Các khối chắn boron cacbua thường được sản xuất bằng các quy trình gốm tiên tiến như ép nóng hoặc nung kết không áp lực, đảm bảo vật liệu đáp ứng đầy đủ các yêu cầu khắt khe về hiệu năng đối với ứng dụng hạt nhân:

Hiệu suất hấp thụ cao: Thông qua việc sử dụng  ¹⁰B công nghệ làm giàu (mức độ làm giàu có thể vượt quá bốn lần so với bo tự nhiên), khả năng hấp thụ neutron trên mỗi đơn vị khối lượng tăng theo cấp số mũ, tạo nền tảng cho thiết kế lớp chắn nhẹ và gọn.

Tính chất vật lý xuất sắc: Độ cứng chỉ đứng sau kim cương và boron nitrua lập phương, chống mài mòn và bào mòn; mật độ thấp (khoảng 2,5 g/cm ³), bằng khoảng một phần ba mật độ của thép, giúp giảm hiệu quả trọng lượng thiết bị.

Độ ổn định môi trường tuyệt vời: Chống chịu được nhiệt độ cao (có thể chịu được trên 1500 °°C trong thời gian dài trong khí quyển trơ), sốc nhiệt và ăn mòn; suy giảm hiệu suất tối thiểu trong môi trường nước áp suất cao và nhiệt độ cao của lò phản ứng hoặc trong điều kiện lưu trữ dài hạn, nhờ đó có tuổi thọ sử dụng lâu dài.

Khả năng tùy chỉnh cao: Có thể gia công thành các tấm, khối, gạch và nhiều hình dạng đặc biệt khác nhau; độ dày và hàm lượng bo có thể được thiết kế chính xác theo phổ năng lượng neutron và yêu cầu về không gian, từ đó đạt được sự cân bằng tối ưu giữa hiệu suất chắn bức xạ và hiệu quả chi phí.

M kỹ thuật sản xuất

Trong sản xuất gốm sứ, công ty sử dụng hai quy trình: nung kết không áp lực và nung kết ép nóng. Sản phẩm từ các quy trình khác nhau có những ưu điểm khác nhau và phù hợp với các ứng dụng đa dạng. Gốm sứ được nung kết không áp lực mang lại hiệu quả chi phí cao và thích hợp cho sản xuất hàng loạt. Chúng thích hợp làm vật liệu chống đạn, gioăng kín, vòi phun, vật liệu chịu mài mòn và chịu nhiệt, cũng như các vật liệu năng lượng hạt nhân thông dụng. Gốm sứ được sản xuất bằng quy trình nung kết ép nóng thích hợp cho sản xuất quy mô nhỏ, có thể chế tạo ở kích thước lớn hơn và phù hợp để làm vật liệu lõi năng lượng hạt nhân, vật liệu bán dẫn, vật liệu đích, vật liệu chống đạn, và nhiều ứng dụng khác.

So sánh với các vật liệu chắn bức xạ truyền thống (như polyethylene chứa bo, thép chứa bo và bê tông), các khối chắn bức xạ bằng boron cacbua sở hữu những ưu thế vượt trội về hiệu suất cao, tuổi thọ dài và tiết kiệm không gian. Chúng đặc biệt phù hợp cho các tình huống then chốt nơi không gian cực kỳ hạn chế, trọng lượng là yếu tố cần quan tâm hoặc môi trường làm việc khắc nghiệt. Các sản phẩm này tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế liên quan như ASTM C751, với chất lượng ổn định và đáng tin cậy, do đó trở thành lựa chọn ưu tiên trong các vùng có cường độ bức xạ cao nhằm đạt được bảo vệ bức xạ chính xác.

Tóm lại, các khối chắn neutron bằng boron cacbua không chỉ là kết tinh của khoa học vật liệu tiên tiến mà còn là hiện thân của văn hóa an toàn hạt nhân.

Lợi ích sản phẩm:

• Độ tinh khiết cao
• Thông số Kỹ thuật Có Thể Tùy Chỉnh
• Chất lượng ổn định
• Hiệu suất chi phí cao
• Lịch trình sản xuất linh hoạt

Ứng dụng sản phẩm:

• Chắn neutron hạt nhân
• Tránh sự cố điện hạt nhân khẩn cấp
• Xử lý chất thải nguy hiểm hạt nhân
• Phát hiện neutron hạt nhân

Thông số kỹ thuật