Kodėl aliuminis naudojamas branduolio reaktoriaus komponentuose?
Aliuminis yra palankus dėl savo žemo neutronų absorbcijos skerspjūvio, sumažinant trukdžius branduolinėms reakcijoms. Jo atsparumas korozijai padeda išlaikyti reaktoriaus aušinimo sistemų struktūrinį vientisumą. Lengvas metalo pobūdis supaprastina tvarkymą ir montavimą branduolinėse patalpose. Aliuminio lydiniai išlaiko stiprumą esant vidutinei temperatūrai, tinkančiai tam tikroms reaktoriaus konstrukcijoms. Tačiau dėl lydymosi taškų apribojimų jis tampa ne toks perspektyvus aukštos temperatūros reaktoriuose.
Kaip aliuminis prisideda prie branduolinio kuro apvalkalo?
Aliuminio apvalkalas apsaugo branduolinio kuro strypus, užkertant kelią korozijos ir dalijimosi produkto išsiskyrimui. Tai ekonomiškai efektyvu tyrimams ir mažos galios reaktoriams, bet ne komerciniams aukštos temperatūros reaktoriams. Metalo šilumos laidumas padeda šilumos perdavimui iš degalų į aušinimo skystį. Jo lankstumas leidžia tiksliai gaminti į plonus, patvarius apvalkalo sluoksnius. Po liejimo, aliuminio apvalkalą lengviau perdirbti nei cirkonio alternatyvas.
Kokie yra aliuminio naudojimo branduolinių atliekų kaupimui iššūkiai?
Aliuminis laikui bėgant gali koroduoti, kai veikiama drėgmės atliekų kaupimo aplinkoje. Vandenilio dujų generavimas iš korozijos kelia izoliavimo riziką sandariuose konteineriuose. Jo ilgalaikis patvarumas yra mažiau įrodytas, palyginti su nerūdijančio plieno ar titanu. Norint padidinti atsparumą geologinėms saugyklose, dažnai reikalingi dangos ar lydiniai. Nepaisant to, aliuminis išlieka naudingas laikinojoje saugykloje dėl jo įperkamumo.
Kaip aliuminis naudojamas branduoliniame ekrane?
Vidutinis aliuminio tankis daro jį veiksmingą neutronų ekranui, kai jis derinamas su boru. Jis dažnai yra sluoksniuotas švino ar betono, kad būtų galima susilpninti gama spinduliuotę. Metalo apdirbamumas leidžia pritaikyti reaktoriuose ir laboratorijose pritaikytą ekrano geometriją. Lengvi aliuminio skydai sumažina konstrukcines apkrovas mobiliojoje branduolinėje įrangoje. Jo perdirbamumas atitinka tvarią eksploatavimo eksploatavimo praktiką.
Kokį vaidmenį aliuminis vaidina branduolinių tyrimų įstaigose?
Aliuminis naudojamas pluošto linijos komponentuose ir tiksliniuose laikikliuose dalelių greitintuvuose. Jo žemas aktyvinimas radiacijos metu sumažina trukdžius eksperimentams. Didelis metalo grynumas yra labai svarbus neutronų sklaidos instrumentams. Aliuminio rėmai palaiko jautrius detektorius, neįdiegdami magnetinių trukdžių. Tyrimų reaktoriai dažnai naudoja aliuminio pagrindu pagamintus aušinimo skysčius, kad būtų galima efektyviai išsklaidyti šilumą.
