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是一个种显钢灰色光泽的难熔稀有金属,其熔点为2467℃,密度为8.6克/m³。铌具有良好的低温塑性,可冷压力加工成各种半成品。耐高温、强度大,在1000℃以上仍具有足够的强度、塑性和导热性。在极低的温度下超导性最好,如在零下260℃左右其电阻接近于零。在150℃以下抗化学腐蚀和大气腐蚀。在常温下对许多酸和盐的溶液都是稳定的,但溶于氢脆。阳极化时生成稳定的氧化膜。在自然界矿物中铌。阳极化时生成稳定的氧化膜。在自然界矿物中铌、钽共生,含铌、钽的矿物有:烧绿石、铌钽铁矿、褐钇铌矿、含铌钛铁金红石、红晶石以及含铌钽酸盐的砂矿。某些炼钢炉渣和炼锡炉渣也是是、提练铌的重要资源。划分铌矿或钽矿,主要是根据矿物中含铌或钽的多少而定。铌三锡超导磁性能达到国际水平宝鸡稀有色金属加工研究院用自产线材试制成功内径为23.5毫米的插入型多芯铌三锡超导磁体。这种磁体与常规磁体比体积小、重量轻,磁场强度高;若通电闭合运行后,则长期运行不需供电。经中法两国科技人员在法国国家科研中心高场实验室一起测试,在-286.96℃下,磁体中心场强达15.4万高斯,性能达到国际水平。
作为铁基、镍基和锆基超级合金的添加剂,可提高其强度性能。铌在原子能工业中适于作反应堆的结构材料和核燃料的包套材料以及航空、宇航工业中热防护和结构材料。铌电容和钽电容相似,但由于铌的密度小,单位体积电容量则较大。铌钛、铌锆合金及铌锡、铌铝锗等化合物超导材料,除用作输电、发电、制造超导磁体、控制核聚变外,还用于宇宙飞行器中的导航装置、高速潜水船只的电磁推进设备以及超导超阶级高速列车等。铌耐酸腐蚀性能比锆好,不如钽,可作热交换器、冷凝器、过滤器、搅拌器等。碳化铌可以单独使用或与碳化钨、碳化钼配合使用,作热锻模、切削工具、喷气发动机涡轮叶片,阀门、尾裙及火箭喷嘴涂层。含铌的合金钢强度高、韧性好、抗冷淬,广泛用在输油管道。铌酸锂单晶用于彩色电视机
处理的方式与铀燃料相似,先以机械方式切断燃料棒,再以浓硝酸溶解,惟金属钍在硝酸中呈“怠惰性”,故须添加小量HF,使之易于溶解,但氟离子易与铀及钍形成错化合物,影响萃取效果,且又引起强烈的腐蚀问题,解决...
钍燃料是指能制造可以能取代铀-235的核燃料铀-233的钍-232。钍资源中产量最多的矿物为独居石(monazite),一般钍含量为1~15%。首先将独居石以或氢氧化钠溶解,加以过滤、沉淀,再以硝酸溶...
核能发电目前是以铀-235为主要原料,铀含量高的矿藏正在急遽下降。能取代铀-235的核燃料之一是铀-233,但它在自然界并不存在,得要从钍-232来制造。核能发电是能源危机中的新宠,但由於核分裂反应器...
核反应堆的运行方法,其中组件包括核燃料棒(3),至少一根核燃料棒是下述这种类型的,其包括:完全再结晶锆基合金的包壳(17),以质量计该合金含有0.8-1.3%铌和100ppm-1700ppm氧;以及以氧化铀为基础的核燃料芯块(23),这些芯块堆积在包壳(17)内。对反应堆运行的控制要使得在功率瞬变过程中:核燃料棒(3)的线功率密度保持在低于极限线功率密度,该极限线功率密度大于430W/cm,和/或核燃料棒的线功率密度变化保持在低于极限变化,该极限变化大于180W/cm。
燃耗超过45GWd/tU的燃料会引起从前所无法预料的安全问题,并且将会打破现有的NRC安全条例,除非人们做一些改进,将这些核燃料成分打包包装。
在核电站的运作中,假如冷却水突然损失,就会发生危险。比如1979年美国宾夕法尼亚三里岛的事故,曾导致了一个反应堆核芯的部分熔化。要在这样一个事故中控制放射能的泄漏,最关键的是核燃料棒与其外围的锆合金包壳在应急制冷系统下插入冷水时要保持完整。如果外壳变得很脆,核燃料棒有可能会迸裂,进而会将钚等其他放射性材料泄漏到反应堆外围的厂房。2100433B
燃料芯核在流态床内,在载气作用下呈流态化状态,通过反应气体(碳氢化合物类)在高温下热解,在其表面沉积碳或碳化硅的过程。载气一般为Ar、H2或它们的混合物。有两种常用的包覆颗粒燃料:二层的BISO颗粒和四层的TRISO颗粒(图1)。常用的包覆层有三种:疏松热解碳、高密度低温各向同性热解碳和碳化硅。改变包覆条件(反应气体的组成和分压、包覆温度、流态床中颗粒的表面积等)可以得到上述不同的包覆层。
(1)疏松热解碳(ρ≈1.2t/m):用乙炔(C2H2)在1400~1500℃下沉积而成。乙炔在载气Ar中的浓度为66%~75%(体积)。
(2)高密度低温各向同性热解碳(ρ≈1.8~2t/m):用丙烯(C3H6)在1250~1370℃下沉积而成。丙烯在载气Ar中浓度为10%~20%(体积)。沉积高密度高温各向同性热解碳采用甲烷(CH4)反应气体,沉积温度较高(1800~2100℃)。从制造和辐照稳定性观点出发,低温各向同性热解碳较好,但它对金属裂变产物Cs等滞留能力低。因此BISO颗粒用高温各向同性热解碳;TRISO颗粒一般用低温各向同性热解碳。
(3)碳化硅:用甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)在1500~1700℃下沉积而成。甲基三氯硅烷在载气H2中的浓度约为1.1%(体积)。