Химия - Радиоизотопные источники энергии - Конструкционные и вспомогательные материалы для производства РИЭ

01 марта 2011


Оглавление:
1. Радиоизотопные источники энергии
2. Виды и типы генераторов и элементов
3. Применяемые изотопы и требования к нему
4. Экономические характеристики важнейших генераторных изотопов
5. Конструкционные и вспомогательные материалы для производства РИЭ
6. Регулирование режимов работы радиоизотопных источников энергии
7. Охрана труда, здоровья и экологические особенности. Утилизация генераторов
8. Производители и поставщики

При производстве радиоизотопных источников энергии применяются различные конструкционные и вспомогательные материалы, обладающие специфическими физико-химическими, механическими и ядерно-физическими свойствами, позволяющими повысить КПД устройств и обеспечить высокий уровень безопасности как при нормальной эксплуатации, так и в аварийных условиях.

Конструкционные материалы и вспомогательные материалы:

• Высокопрочные стали: в зависимости от назначения.
• Медь: теплообменники.
• Облегчённые: титан, алюминий, магний, иттрий, бериллий и сплавы.
• Радиационная защита: Свинец, обеднённый уран, бориды, кадмий, европий, гадолиний, самарий и сплавы.
• Теплоносители: сплавы висмута, ртуть, сплавы цезия, натрия, калия, лития, галлия и др., вода и др.
• Термоэлектрические материалы: В зависимости от температурного режима работы.
• Разбавители рабочего изотопа: медь, свинец, золото, иттрий, никель) в сплаве с изотопом для стабилизации свойств, технологичности, уменьшения радиации и др.
• Припои: для герметизации, электрической коммутации, монтажа теплообменной арматуры и др.

При создании радиоизотопных источников энергии инженеры руководствуются максимально возможными характеристиками материалов и соответственно лучшим итоговым результатом. В то же время при создании конструкции необходимо также учитывать экономические факторы и вторичные опасности. Так, например, при использовании альфа-излучающих рабочих изотопов с большим удельным энерговыделением часто необходимо разбавить рабочий изотоп для уменьшения тепловыделения. В качестве разбавителей используются различные металлы, в случае применения изотопа в форме оксида или другого соединения — разбавление производится подходящим инертным оксидом и др. Следует учитывать вторичные реакции частиц, излучаемых рабочим радиоизотопом, с материалом-разбавителем; так, хотя бериллий или его тугоплавкие соединения удобны в качестве разбавителя бета-активных изотопов, но в контакте с альфа-активным изотопом источник тепла превратится в весьма опасный и чрезвычайно мощный источник нейтронов — что по соображениям безопасности совершенно недопустимо.

При конструировании защитных оболочек от гамма-излучения наиболее предпочтительными материалами является прежде всего свинец и обеднённый уран.

При создании полониевых излучательных элементов важную роль в разбавлении играет то обстоятельство, что полоний, подобно теллуру, весьма летуч, и требуется создание прочного химического соединения с каким-либо элементом. В качестве таких элементов предпочтительны свинец и иттрий, так как они образуют тугоплавкие и прочные полониды. Золото также образует весьма технологичный полонид. Экономически эффективно использование обеднённого урана для защиты от гамма-излучения ввиду необходимости ассимиляции больших накопленных запасов обеднённого урана в технике.

Просмотров: 8049

<<< Пироэлектричество

Радиоизотопный термоэлектрический генератор >>>