硼 - 10 在核工业中有许多具体应用案例
2025-04-26 来自: 甘肃维尔沃科技有限公司 浏览次数:15
控制棒:在核反应堆中,控制棒是控制核反应速率的关键部件。兰州硼 - 10 因具有很强的中子吸收能力,常被用于制作控制棒。例如,压水堆核电站的控制棒中会使用含硼 - 10 的材料,如硼化不锈钢等。当需要控制反应堆功率时,将控制棒插入反应堆堆芯,硼 - 10 吸收中子,从而抑制核裂变反应的速率,确保反应堆安全稳定运行。
化学补偿剂:甘肃硼 - 10 酸是硼 - 10 的重要产品之一,在核电站中可作为化学补偿剂。硼 - 10 的丰度只有 19.8%,通过同位素分离技术得到的富集硼 - 10 酸,用于压水堆核电站一回路反应性化学控制1。如中广核苏州院牵头研发的国产富集硼酸,已在阳江核电站 3 号机组、防城港核电站 4 号机组实现应用,可大幅减少硼酸的整体用量,有效降低硼酸结晶的风险,减缓对冷却系统的腐蚀,提高核电站运行的安全性和经济性16。
中子探测器:硼 - 10 常被用作中子探测器的转换材料。中子本身不带电,难以直接探测,而硼 - 10 与中子发生核反应后会产生带电粒子,如 α 粒子和锂 - 7 核,这些带电粒子可以被探测器检测到,从而实现对中子的探测和计数。例如,在核反应堆的监测系统中,会使用含有硼 - 10 涂层的电离室来测量中子通量,实时监测反应堆内的中子水平,确保反应堆安全运行。
辐射屏蔽材料:兰州硼 - 10 与其他材料结合可制成辐射屏蔽材料。例如,含硼聚乙烯板材是一种结合了聚乙烯的轻质特性与硼 - 10 的中子吸收能力的新型防辐射材料,在核工业中具有广泛应用,被用于核反应堆的辐射屏蔽体,如中子屏蔽墙、中子防护门等关键部位,也可作为核燃料循环系统、乏燃料存储装置的防护层,以及核废料储存容器的内衬,防止放射性泄漏7。在前苏联的切尔诺贝利核电站事故中,抢险时就对爆炸的反应堆空投了大量的硼砂,利用硼 - 10 吸收中子的特性,控制反应堆的链式反应,减少放射性物质的释放3。