Нейтроны в реакторах на тепловых нейтронах необходимо замедлять. Согласно принципу работы реакторов, для достижения хорошего эффекта замедления выгодны легкие атомы с массовыми числами, близкими к нейтронам. Следовательно, к замедляющим материалам относятся те нуклидные материалы, которые содержат низкие массовые числа и с трудом захватывают нейтроны. Этот тип материала имеет большее сечение рассеяния нейтронов и меньшее сечение поглощения нейтронов. К нуклидам, удовлетворяющим этим условиям, относятся водород, тритий,бериллийи графит, хотя на самом деле используются тяжелая вода (D2O),бериллий(Be), графит (C), гидрид циркония и некоторые редкоземельные соединения.
Сечения захвата тепловых нейтроновредкоземельные элементыэлементыиттрий,церий, илантанвсе малы и после поглощения водорода образуют соответствующие гидриды. В качестве переносчиков водорода их можно использовать в качестве твердых замедлителей в активных зонах реакторов для замедления скорости нейтронов и увеличения вероятности ядерных реакций. Гидрид иттрия содержит большое количество атомов водорода, эквивалентное количеству воды, и его стабильность превосходна. До 1200 ℃ гидрид иттрия теряет очень мало водорода, что делает его многообещающим материалом для замедления высокотемпературных реакторов.
Время публикации: 19 октября 2023 г.