Modererede materialer med sjældne jordarter

Neutroner i termiske neutronreaktorer skal modereres. Ifølge reaktorprincippet er lette atomer med massetal tæt på neutroner gavnlige for neutronmoderering for at opnå en god modereringseffekt. Derfor henviser modererende materialer til de nuklidmaterialer, der indeholder lave massetal og ikke er lette at fange neutroner. Denne type materiale har et større neutronspredningstværsnit og et mindre neutronabsorptionstværsnit. De nuklider, der opfylder disse betingelser, omfatter brint, tritium,beryllium, og grafit, mens de faktiske brugte inkluderer tungt vand (D2O),beryllium(Be), grafit (C), zirconiumhydrid og nogle sjældne jordarters forbindelser.

Den termiske neutronfangst tværsnit afsjældne jordarterelementeryttrium,cerium, oglanthaner alle små, og de danner tilsvarende hydrider efter brintabsorption. Som brintbærere kan de bruges som faste moderatorer i reaktorkerner for at sænke neutronhastigheder og øge sandsynligheden for nukleare reaktioner. Yttriumhydrid indeholder et stort antal hydrogenatomer, svarende til mængden af ​​vand, og dets stabilitet er fremragende. Indtil 1200 ℃ mister yttriumhydrid kun meget lidt brint, hvilket gør det til et lovende højtemperatur-reaktor-decelerationsmateriale.


Indlægstid: 19. oktober 2023