ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയലുകളിൽ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ പ്രയോഗം

1, ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയലുകളുടെ നിർവ്വചനം

വിശാലമായ അർത്ഥത്തിൽ, ആണവ വ്യവസായത്തിലും ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂവൽ, ന്യൂക്ലിയർ എൻജിനീയറിങ് സാമഗ്രികൾ, അതായത് ആണവ ഇതര ഇന്ധന സാമഗ്രികൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള ന്യൂക്ലിയർ സയൻ്റിഫിക് ഗവേഷണത്തിലും മാത്രം ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ പൊതുവായ പദമാണ് ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയൽ.

ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്ന് സാധാരണയായി പരാമർശിക്കുന്നത് റിയാക്ടറിൻ്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കളെയാണ്, റിയാക്ടർ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ന്യൂട്രോൺ ബോംബർഷിപ്പിന് കീഴിൽ ന്യൂക്ലിയർ വിഘടനത്തിന് വിധേയമാകുന്ന ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധനം, ന്യൂക്ലിയർ ഇന്ധന ഘടകങ്ങൾക്കുള്ള ക്ലാഡിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ, കൂളൻ്റുകൾ, ന്യൂട്രോൺ മോഡറേറ്റർമാർ (മോഡറേറ്റർമാർ), ന്യൂട്രോണുകളെ ശക്തമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന നിയന്ത്രണ വടി വസ്തുക്കൾ, റിയാക്ടറിന് പുറത്ത് ന്യൂട്രോൺ ചോർച്ച തടയുന്ന പ്രതിഫലന വസ്തുക്കൾ എന്നിവ റിയാക്ടർ മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

2, അപൂർവ ഭൗമ വിഭവങ്ങളും ആണവ വിഭവങ്ങളും തമ്മിലുള്ള സഹബന്ധ ബന്ധം

മോണസൈറ്റ്, ഫോസ്ഫോസെറൈറ്റ് എന്നും ഫോസ്ഫോസെറൈറ്റ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ആസിഡിലും മെറ്റാമോർഫിക് പാറയിലും ഒരു സാധാരണ അനുബന്ധ ധാതുവാണ്. അപൂർവ എർത്ത് ലോഹ അയിരിൻ്റെ പ്രധാന ധാതുക്കളിലൊന്നാണ് മോണാസൈറ്റ്, കൂടാതെ ചില അവശിഷ്ട പാറകളിലും ഉണ്ട്. തവിട്ട് ചുവപ്പ്, മഞ്ഞ, ചിലപ്പോൾ തവിട്ട് കലർന്ന മഞ്ഞ, കൊഴുപ്പുള്ള തിളക്കം, പൂർണ്ണമായ പിളർപ്പ്, മൊഹ്സ് കാഠിന്യം 5-5.5, പ്രത്യേക ഗുരുത്വാകർഷണം 4.9-5.5.

ചൈനയിലെ ചില പ്ലേസർ തരം അപൂർവ ഭൂമി നിക്ഷേപങ്ങളുടെ പ്രധാന അയിര് ധാതു മൊണാസൈറ്റ് ആണ്, പ്രധാനമായും ടോങ്‌ചെങ്, ഹുബെയ്, യുയാങ്, ഹുനാൻ, ഷാങ്‌ഗ്രാവോ, ജിയാങ്‌സി, മെങ്ഹായ്, യുനാൻ, ഗ്വാങ്‌സിയിലെ ഹി കൗണ്ടി എന്നിവിടങ്ങളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, പ്ലേസർ തരം അപൂർവ ഭൂമി വിഭവങ്ങളുടെ വേർതിരിച്ചെടുക്കലിന് പലപ്പോഴും സാമ്പത്തിക പ്രാധാന്യമില്ല. ഒറ്റപ്പെട്ട കല്ലുകളിൽ പലപ്പോഴും റിഫ്ലെക്‌സിവ് തോറിയം മൂലകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല വാണിജ്യ പ്ലൂട്ടോണിയത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഉറവിടവുമാണ്.

3, പേറ്റൻ്റ് പനോരമിക് വിശകലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനിലും ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷനിലും അപൂർവ ഭൂമി പ്രയോഗത്തിൻ്റെ അവലോകനം

അപൂർവ എർത്ത് സെർച്ച് എലമെൻ്റുകളുടെ കീവേഡുകൾ പൂർണ്ണമായി വികസിപ്പിച്ച ശേഷം, ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ്റെയും ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ്റെയും വിപുലീകരണ കീകളും വർഗ്ഗീകരണ നമ്പറുകളും സംയോജിപ്പിക്കുകയും ഇൻകോപ്റ്റ് ഡാറ്റാബേസിൽ തിരയുകയും ചെയ്യുന്നു. തിരയൽ തീയതി ഓഗസ്റ്റ് 24, 2020 ആണ്. ലളിതമായ കുടുംബ ലയനത്തിന് ശേഷം 4837 പേറ്റൻ്റുകൾ ലഭിച്ചു, കൂടാതെ 4673 പേറ്റൻ്റുകൾ കൃത്രിമ ശബ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ശേഷം നിർണ്ണയിച്ചു.

ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ മേഖലയിലെ അപൂർവ ഭൂമി പേറ്റൻ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ 56 രാജ്യങ്ങളിൽ/പ്രദേശങ്ങളിൽ വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, പ്രധാനമായും ജപ്പാൻ, ചൈന, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ്, ജർമ്മനി, റഷ്യ എന്നിവിടങ്ങളിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. പിസിടിയുടെ രൂപത്തിൽ ഗണ്യമായ എണ്ണം പേറ്റൻ്റുകൾ പ്രയോഗിക്കുന്നു. , ഇതിൽ ചൈനീസ് പേറ്റൻ്റ് ടെക്നോളജി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് 2009 മുതൽ, ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വളർച്ചാ ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചു, ജപ്പാൻ, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ്, റഷ്യ എന്നിവ ഈ മേഖലയിൽ ലേഔട്ട് തുടരുന്നു. വർഷങ്ങളോളം (ചിത്രം 1).

ചിത്രം 1 രാജ്യങ്ങളിലെ/പ്രദേശങ്ങളിലെ ന്യൂക്ലിയർ ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷനിലും ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനിലും അപൂർവ ഭൂമി പ്രയോഗവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സാങ്കേതിക പേറ്റൻ്റുകളുടെ അപേക്ഷാ പ്രവണത

ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ, ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ എന്നിവയിൽ അപൂർവ ഭൂമിയുടെ പ്രയോഗം ഇന്ധന മൂലകങ്ങൾ, സിൻ്റിലേറ്ററുകൾ, റേഡിയേഷൻ ഡിറ്റക്ടറുകൾ, ആക്ടിനൈഡുകൾ, പ്ലാസ്മകൾ, ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകൾ, ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ, ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണം, മറ്റ് സാങ്കേതിക ദിശകൾ എന്നിവയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നുവെന്ന് സാങ്കേതിക വിഷയങ്ങളുടെ വിശകലനത്തിൽ നിന്ന് മനസ്സിലാക്കാം.

4, ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയലുകളിലെ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ പ്രത്യേക ആപ്ലിക്കേഷനുകളും കീ പേറ്റൻ്റ് ഗവേഷണവും

അവയിൽ, ന്യൂക്ലിയർ മെറ്റീരിയലുകളിലെ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനും ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ പ്രതികരണങ്ങളും തീവ്രമാണ്, കൂടാതെ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ആവശ്യകതകൾ കർശനവുമാണ്. നിലവിൽ, പവർ റിയാക്ടറുകൾ പ്രധാനമായും ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ റിയാക്ടറുകളാണ്, കൂടാതെ ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറുകൾ 50 വർഷത്തിനുശേഷം വലിയ തോതിൽ പ്രചാരത്തിലായേക്കാം. എന്ന അപേക്ഷഅപൂർവ ഭൂമിറിയാക്ടർ ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കളിലെ ഘടകങ്ങൾ; പ്രത്യേക ന്യൂക്ലിയർ കെമിക്കൽ ഫീൽഡുകളിൽ, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ പ്രധാനമായും നിയന്ത്രണ തണ്ടുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു; ഇതുകൂടാതെ,സ്കാൻഡിയംറേഡിയോകെമിസ്ട്രിയിലും ന്യൂക്ലിയർ വ്യവസായത്തിലും ഇത് ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്.

(1) ന്യൂട്രോൺ നിലയും ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൻ്റെ നിർണായക അവസ്ഥയും ക്രമീകരിക്കാൻ കത്തുന്ന വിഷം അല്ലെങ്കിൽ നിയന്ത്രണ വടി

പവർ റിയാക്ടറുകളിൽ, പുതിയ കോറുകളുടെ പ്രാരംഭ ശേഷിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനം താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്. പ്രത്യേകിച്ചും ആദ്യത്തെ ഇന്ധനം നിറയ്ക്കുന്ന ചക്രത്തിൻ്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ, കാമ്പിലെ എല്ലാ ആണവ ഇന്ധനവും പുതിയതായിരിക്കുമ്പോൾ, ശേഷിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനം ഏറ്റവും ഉയർന്നതാണ്. ഈ ഘട്ടത്തിൽ, ശേഷിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നതിന് കൺട്രോൾ വടികൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിൽ മാത്രം ആശ്രയിക്കുന്നത് കൂടുതൽ നിയന്ത്രണ തണ്ടുകൾ അവതരിപ്പിക്കും. ഓരോ നിയന്ത്രണ വടിയും (അല്ലെങ്കിൽ വടി ബണ്ടിൽ) ഒരു സങ്കീർണ്ണമായ ഡ്രൈവിംഗ് മെക്കാനിസത്തിൻ്റെ ആമുഖവുമായി യോജിക്കുന്നു. ഒരു വശത്ത്, ഇത് ചെലവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, മറുവശത്ത്, മർദ്ദം പാത്രത്തിൻ്റെ തലയിലെ ദ്വാരങ്ങൾ തുറക്കുന്നത് ഘടനാപരമായ ശക്തി കുറയുന്നതിന് ഇടയാക്കും. ഇത് ലാഭകരമല്ലെന്ന് മാത്രമല്ല, മർദ്ദന പാത്രത്തിൻ്റെ തലയിൽ ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള പോറോസിറ്റിയും ഘടനാപരമായ ശക്തിയും അനുവദിക്കില്ല. എന്നിരുന്നാലും, നിയന്ത്രണ തണ്ടുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കാതെ, ശേഷിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നതിന് രാസ നഷ്ടപരിഹാര വിഷവസ്തുക്കളുടെ (ബോറിക് ആസിഡ് പോലുള്ളവ) സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ബോറോൺ സാന്ദ്രത പരിധി കവിയുന്നത് എളുപ്പമാണ്, കൂടാതെ മോഡറേറ്ററിൻ്റെ താപനില ഗുണകം പോസിറ്റീവ് ആയി മാറും.

മേൽപ്പറഞ്ഞ പ്രശ്നങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ, ജ്വലന വിഷവസ്തുക്കൾ, നിയന്ത്രണ കമ്പികൾ, കെമിക്കൽ നഷ്ടപരിഹാര നിയന്ത്രണം എന്നിവയുടെ സംയോജനം സാധാരണയായി നിയന്ത്രണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കാം.

(2) റിയാക്ടർ ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കളുടെ പ്രകടനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഡോപൻ്റ് എന്ന നിലയിൽ

റിയാക്ടറുകൾക്ക് ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങളും ഇന്ധന ഘടകങ്ങളും ഒരു നിശ്ചിത തലത്തിലുള്ള ശക്തി, നാശ പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന താപ സ്ഥിരത എന്നിവ ആവശ്യമാണ്, അതേസമയം വിഘടന ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ശീതീകരണത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നത് തടയുന്നു.

1) .അപൂർവ ഭൂമി ഉരുക്ക്

ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിന് അങ്ങേയറ്റം ഭൗതികവും രാസപരവുമായ അവസ്ഥകളുണ്ട്, കൂടാതെ റിയാക്ടറിൻ്റെ ഓരോ ഘടകത്തിനും പ്രത്യേക ഉരുക്കിന് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്. അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾക്ക് ഉരുക്കിൽ പ്രത്യേക പരിഷ്ക്കരണ ഫലങ്ങളുണ്ട്, പ്രധാനമായും ശുദ്ധീകരണം, രൂപാന്തരീകരണം, മൈക്രോഅലോയിംഗ്, നാശന പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തൽ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ആണവ റിയാക്ടറുകളിൽ സ്റ്റീൽ അടങ്ങിയ അപൂർവ ഭൂമിയും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

① ശുദ്ധീകരണ പ്രഭാവം: ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ ഉരുകിയ ഉരുക്കിൽ അപൂർവ ഭൂമിക്ക് നല്ല ശുദ്ധീകരണ ഫലമുണ്ടെന്ന് നിലവിലുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. കാരണം, ഉരുകിയ ഉരുക്കിലെ ഓക്സിജൻ, സൾഫർ തുടങ്ങിയ ഹാനികരമായ മൂലകങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ അപൂർവ ഭൂമിക്ക് കഴിയും. ഉരുകിയ ഉരുക്ക് ഘനീഭവിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സംയുക്തങ്ങളെ ഉൾപ്പെടുത്തലുകളുടെ രൂപത്തിൽ അവശിഷ്ടമാക്കുകയും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യാം, അതുവഴി ഉരുകിയ ഉരുക്കിലെ അശുദ്ധി കുറയ്ക്കും.

② രൂപാന്തരീകരണം: മറുവശത്ത്, ഓക്സിജൻ, സൾഫർ തുടങ്ങിയ ഹാനികരമായ മൂലകങ്ങളുള്ള ഉരുകിയ ഉരുക്കിലെ അപൂർവ ഭൂമിയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി ഉണ്ടാകുന്ന ഓക്സൈഡുകൾ, സൾഫൈഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഓക്സിസൾഫൈഡുകൾ ഉരുകിയ ഉരുക്കിൽ ഭാഗികമായി നിലനിർത്താനും ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കം ഉള്ള ഉരുക്കിൻ്റെ ഉൾപ്പെടുത്തലുകളാകാനും കഴിയും. . ഉരുകിയ ഉരുക്കിൻ്റെ ദൃഢീകരണ സമയത്ത് ഈ ഉൾപ്പെടുത്തലുകൾ വൈവിധ്യമാർന്ന ന്യൂക്ലിയേഷൻ കേന്ദ്രങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കാം, അങ്ങനെ ഉരുക്കിൻ്റെ ആകൃതിയും ഘടനയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

③ മൈക്രോ അലോയിംഗ്: അപൂർവ ഭൂമിയുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിച്ചാൽ, മുകളിൽ പറഞ്ഞ ശുദ്ധീകരണവും രൂപാന്തരീകരണവും പൂർത്തിയായ ശേഷം ശേഷിക്കുന്ന അപൂർവ ഭൂമി ഉരുക്കിൽ ലയിക്കും. അപൂർവ ഭൂമിയുടെ ആറ്റോമിക് ആരം ഇരുമ്പ് ആറ്റത്തേക്കാൾ വലുതായതിനാൽ, അപൂർവ ഭൂമിക്ക് ഉയർന്ന ഉപരിതല പ്രവർത്തനമുണ്ട്. ഉരുകിയ ഉരുക്കിൻ്റെ സോളിഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ധാന്യത്തിൻ്റെ അതിർത്തിയിൽ സമ്പുഷ്ടമാക്കുന്നു, ഇത് ധാന്യത്തിൻ്റെ അതിർത്തിയിലെ അശുദ്ധ മൂലകങ്ങളുടെ വേർതിരിവ് നന്നായി കുറയ്ക്കും, അങ്ങനെ ഖര ​​ലായനി ശക്തിപ്പെടുത്തുകയും മൈക്രോഅലോയിംഗിൻ്റെ പങ്ക് വഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മറുവശത്ത്, അപൂർവ ഭൂമികളുടെ ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ ​​പ്രത്യേകതകൾ കാരണം, അവയ്ക്ക് സ്റ്റീലിൽ ഹൈഡ്രജൻ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും, അതുവഴി സ്റ്റീലിൻ്റെ ഹൈഡ്രജൻ പൊട്ടൽ പ്രതിഭാസത്തെ ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

④ നാശന പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു: അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ചേർക്കുന്നത് ഉരുക്കിൻ്റെ നാശ പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും. കാരണം, അപൂർവ ഭൂമികൾക്ക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിനേക്കാൾ ഉയർന്ന സ്വയം നാശ ശേഷിയുണ്ട്. അതിനാൽ, അപൂർവ എർത്ത് ചേർക്കുന്നത് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിൻ്റെ സ്വയം തുരുമ്പെടുക്കാനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അതുവഴി നശിപ്പിക്കുന്ന മാധ്യമങ്ങളിൽ സ്റ്റീലിൻ്റെ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും.

2). കീ പേറ്റൻ്റ് പഠനം

പ്രധാന പേറ്റൻ്റ്: ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് മെറ്റൽസ്, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസ്, ഓക്സൈഡ് ഡിസ്പേർഷൻ്റെ കണ്ടുപിടിത്ത പേറ്റൻ്റ്, ലോ ആക്റ്റിവേഷൻ സ്റ്റീലിനെ ശക്തിപ്പെടുത്തി.

പേറ്റൻ്റ് സംഗ്രഹം: ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറുകൾക്കും അതിൻ്റെ തയ്യാറാക്കൽ രീതിക്കും അനുയോജ്യമായ ഓക്സൈഡ് ഡിസ്പർഷൻ ശക്തിപ്പെടുത്തിയ ലോ ആക്ടിവേഷൻ സ്റ്റീൽ നൽകിയിട്ടുണ്ട്, കുറഞ്ഞ ആക്ടിവേഷൻ സ്റ്റീലിൻ്റെ മൊത്തം പിണ്ഡത്തിലെ അലോയ് മൂലകങ്ങളുടെ ശതമാനം ഇതാണ്: മാട്രിക്സ് Fe ആണ്, 0.08% ≤ C ≤ 0.15%, 8.0% ≤ Cr ≤ 10.0%, 1.1% ≤ W ≤ 1.55%, 0.1% ≤ V ≤ 0.3%, 0.03% ≤ Ta ≤ 0.2%, 0.1 ≤ Mn ≤ 0.6%, 0.05% ≤ Y2O3.

നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ: Fe-Cr-WV-Ta-Mn മദർ അലോയ് സ്മെൽറ്റിംഗ്, പൗഡർ ആറ്റോമൈസേഷൻ, മദർ അലോയ്യുടെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ബോൾ മില്ലിംഗ് എന്നിവയുംY2O3 നാനോപാർട്ടിക്കിൾമിക്സഡ് പൊടി, പൊടി പൊതിയുന്ന എക്സ്ട്രാക്ഷൻ, സോളിഡിംഗ് മോൾഡിംഗ്, ഹോട്ട് റോളിംഗ്, ഹീറ്റ് ട്രീറ്റ്മെൻ്റ്.

അപൂർവ ഭൂമി കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ രീതി: നാനോ സ്കെയിൽ ചേർക്കുകY2O399.99% ആർഗോൺ വാതകത്തിൻ്റെ ബോൾ മില്ലിംഗ് അന്തരീക്ഷമുള്ള, ബോൾ മില്ലിംഗ് മീഡിയം Φ 6 ഉം Φ 10 മിക്‌സ്ഡ് ഹാർഡ് സ്റ്റീൽ ബോളുകളുമുള്ള, ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ബോൾ മില്ലിംഗിനായി പാരൻ്റ് അലോയ് ആറ്റോമൈസ്ഡ് പൗഡറിലേക്കുള്ള കണികകൾ, ഒരു ബോൾ മെറ്റീരിയൽ മാസ് അനുപാതം (8- 10): 1, ഒരു ബോൾ മില്ലിംഗ് സമയം 40-70 മണിക്കൂർ, ഭ്രമണ വേഗത 350-500 ആർ / മിനിറ്റ്.

3).ന്യൂട്രോൺ റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണ സാമഗ്രികൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു

① ന്യൂട്രോൺ റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണത്തിൻ്റെ തത്വം

ന്യൂട്രോണുകൾ ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ഘടകങ്ങളാണ്, 1.675 × 10-27 കിലോഗ്രാം സ്റ്റാറ്റിക് പിണ്ഡമുണ്ട്, ഇത് ഇലക്ട്രോണിക് പിണ്ഡത്തിൻ്റെ 1838 മടങ്ങാണ്. ഇതിൻ്റെ വ്യാസാർദ്ധം ഏകദേശം 0.8 × 10-15m ആണ്, ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വലിപ്പത്തിന് സമാനമാണ്, γ കിരണങ്ങൾ തുല്യമായി ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടാത്തവയാണ്. ന്യൂട്രോണുകൾ ദ്രവ്യവുമായി ഇടപഴകുമ്പോൾ, അവ പ്രധാനമായും ന്യൂക്ലിയസിനുള്ളിലെ ന്യൂക്ലിയർ ശക്തികളുമായി ഇടപഴകുന്നു, പുറം ഷെല്ലിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുമായി ഇടപെടുന്നില്ല.

ന്യൂക്ലിയർ എനർജിയുടെയും ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികാസത്തോടെ, ആണവ വികിരണ സുരക്ഷയിലും ആണവ വികിരണ സംരക്ഷണത്തിലും കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തിയിട്ടുണ്ട്. റേഡിയേഷൻ ഉപകരണങ്ങളുടെ അറ്റകുറ്റപ്പണിയിലും അപകട രക്ഷാപ്രവർത്തനത്തിലും ദീർഘകാലമായി ഏർപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഓപ്പറേറ്റർമാർക്ക് റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണം ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിന്, സംരക്ഷണ വസ്ത്രങ്ങൾക്കായി കനംകുറഞ്ഞ ഷീൽഡിംഗ് സംയുക്തങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് വലിയ ശാസ്ത്രീയ പ്രാധാന്യവും സാമ്പത്തിക മൂല്യവുമാണ്. ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ വികിരണത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഭാഗമാണ് ന്യൂട്രോൺ വികിരണം. സാധാരണയായി, ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിനുള്ളിലെ ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കളുടെ ന്യൂട്രോൺ ഷീൽഡിംഗ് ഇഫക്റ്റിന് ശേഷം മനുഷ്യരുമായി നേരിട്ട് സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന മിക്ക ന്യൂട്രോണുകളും ലോ-ഊർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകളായി മന്ദഗതിയിലായി. കുറഞ്ഞ ഊർജ ന്യൂട്രോണുകൾ കുറഞ്ഞ ആറ്റോമിക നമ്പർ ഉള്ള ന്യൂക്ലിയസുകളുമായി ഇലാസ്തികമായി കൂട്ടിയിടിക്കുകയും മോഡറേറ്റ് ആയി തുടരുകയും ചെയ്യും. മിതമായ താപ ന്യൂട്രോണുകൾ വലിയ ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണം ക്രോസ് സെക്ഷനുകളുള്ള മൂലകങ്ങളാൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടും, ഒടുവിൽ ന്യൂട്രോൺ ഷീൽഡിംഗ് കൈവരിക്കും.

② കീ പേറ്റൻ്റ് പഠനം

സുഷിരവും ജൈവ-അജൈവ ഹൈബ്രിഡ് ഗുണങ്ങളുംഅപൂർവ ഭൂമി മൂലകംഗാഡോലിനിയംലോഹത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഓർഗാനിക് അസ്ഥികൂട സാമഗ്രികൾ പോളിയെത്തിലീനുമായുള്ള അവയുടെ അനുയോജ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഉയർന്ന ഗാഡോലിനിയം ഉള്ളടക്കവും ഗാഡോലിനിയം വ്യാപനവും ഉള്ള സംയോജിത സംയുക്ത പദാർത്ഥങ്ങളെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഗാഡോലിനിയം ഉള്ളടക്കവും വിസർജ്ജനവും സംയുക്ത വസ്തുക്കളുടെ ന്യൂട്രോൺ ഷീൽഡിംഗ് പ്രകടനത്തെ നേരിട്ട് ബാധിക്കും.

പ്രധാന പേറ്റൻ്റ്: ഹെഫീ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് മെറ്റീരിയൽ സയൻസ്, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസ്, ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഓർഗാനിക് ഫ്രെയിംവർക്കിൻ്റെ സംയോജിത ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ കണ്ടുപിടിത്ത പേറ്റൻ്റും അതിൻ്റെ തയ്യാറെടുപ്പ് രീതിയും

പേറ്റൻ്റ് സംഗ്രഹം: ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ഓർഗാനിക് അസ്ഥികൂടത്തിൻ്റെ സംയോജിത ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയൽ മിശ്രണം വഴി രൂപപ്പെടുന്ന ഒരു സംയോജിത വസ്തുവാണ്ഗാഡോലിനിയം2:1:10 എന്ന അനുപാതത്തിൽ പോളിയെത്തിലീൻ അടങ്ങിയ ലോഹ ഓർഗാനിക് അസ്ഥികൂട പദാർത്ഥം ലായക ബാഷ്പീകരണത്തിലൂടെയോ ചൂടുള്ള അമർത്തലിലൂടെയോ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഗാഡോലിനിയം അധിഷ്ഠിത ലോഹ ഓർഗാനിക് അസ്ഥികൂട സംയോജിത ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഉയർന്ന താപ സ്ഥിരതയും താപ ന്യൂട്രോൺ ഷീൽഡിംഗ് കഴിവും ഉണ്ട്.

നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ: വ്യത്യസ്തമായ തിരഞ്ഞെടുക്കൽഗാഡോലിനിയം ലോഹംലവണങ്ങളും ഓർഗാനിക് ലിഗാൻഡുകളും വിവിധ തരം ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ഓർഗാനിക് അസ്ഥികൂട പദാർത്ഥങ്ങൾ തയ്യാറാക്കാനും സമന്വയിപ്പിക്കാനും, ചെറിയ മെഥനോൾ, എത്തനോൾ, അല്ലെങ്കിൽ വെള്ളം എന്നിവയുടെ ചെറിയ തന്മാത്രകൾ ഉപയോഗിച്ച് സെൻട്രിഫ്യൂഗേഷൻ വഴി കഴുകി, അവശിഷ്ടങ്ങൾ പ്രതികരിക്കാത്ത അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ പൂർണ്ണമായി നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി വാക്വം അവസ്ഥയിൽ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സജീവമാക്കുന്നു. ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ഓർഗാനിക് അസ്ഥികൂട വസ്തുക്കളുടെ സുഷിരങ്ങളിൽ; ഘട്ടത്തിൽ തയ്യാറാക്കിയ ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഓർഗാനോമെറ്റാലിക് അസ്ഥികൂട മെറ്റീരിയൽ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ പോളിയെത്തിലീൻ ലോഷൻ ഉപയോഗിച്ച് ഇളക്കി അല്ലെങ്കിൽ അൾട്രാസോണിക് അല്ലെങ്കിൽ ഗഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഓർഗാനോമെറ്റാലിക് അസ്ഥികൂട പദാർത്ഥം അൾട്രാ-ഹൈ മോളിക്യുലാർ വെയ്റ്റ് പോളിയെത്തിലീൻ ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ലയിപ്പിക്കുന്നു. ഒരേപോലെ കലർന്ന ഗാഡോലിനിയം അധിഷ്ഠിത ലോഹ ഓർഗാനിക് അസ്ഥികൂട പദാർത്ഥം/പോളീത്തിലീൻ മിശ്രിതം അച്ചിൽ സ്ഥാപിക്കുക, കൂടാതെ സോൾവെൻ്റ് ബാഷ്പീകരണമോ ചൂടുള്ള അമർത്തലോ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉണക്കി, ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ഓർഗാനിക് അസ്ഥികൂട സംയോജിത ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയൽ നേടുക; ശുദ്ധമായ പോളിയെത്തിലീൻ വസ്തുക്കളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ തയ്യാറാക്കിയ ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ഓർഗാനിക് അസ്ഥികൂട സംയോജിത ഷീൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയലിന് താപ പ്രതിരോധം, മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, ഉയർന്ന താപ ന്യൂട്രോൺ ഷീൽഡിംഗ് കഴിവ് എന്നിവ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

അപൂർവ ഭൂമി കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ മോഡ്: Gd2 (BHC) (H2O) 6, Gd (BTC) (H2O) 4 അല്ലെങ്കിൽ Gd (BDC) 1.5 (H2O) 2 പോറസ് ക്രിസ്റ്റലിൻ കോർഡിനേഷൻ പോളിമർ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഗാഡോലിനിയം, ഇത് ഏകോപിപ്പിച്ച് പോളിമറൈസേഷൻ വഴി ലഭിക്കുന്നു.Gd (NO3) 3 • 6H2O അല്ലെങ്കിൽ GdCl3 • 6H2Oഓർഗാനിക് കാർബോക്സൈലേറ്റ് ലിഗാൻഡ്; ഗാഡോലിനിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹ ഓർഗാനിക് അസ്ഥികൂട വസ്തുക്കളുടെ വലുപ്പം 50nm-2 μm ആണ്.

(4) അപേക്ഷസ്കാൻഡിയംറേഡിയോകെമിസ്ട്രിയിലും ആണവ വ്യവസായത്തിലും

സ്കാൻഡിയം ലോഹത്തിന് നല്ല താപ സ്ഥിരതയും ശക്തമായ ഫ്ലൂറിൻ ആഗിരണം പ്രകടനവുമുണ്ട്, ഇത് ആറ്റോമിക് എനർജി വ്യവസായത്തിൽ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത വസ്തുവായി മാറുന്നു.

പ്രധാന പേറ്റൻ്റ്: ചൈന എയ്‌റോസ്‌പേസ് ഡെവലപ്‌മെൻ്റ് ബെയ്‌ജിംഗ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് എയറോനോട്ടിക്കൽ മെറ്റീരിയൽസ്, ഒരു അലുമിനിയം സിങ്ക് മഗ്നീഷ്യം സ്‌കാൻഡിയം അലോയ്‌ക്കുള്ള കണ്ടുപിടിത്ത പേറ്റൻ്റും അതിൻ്റെ തയ്യാറെടുപ്പ് രീതിയും

പേറ്റൻ്റ് സംഗ്രഹം: ഒരു അലുമിനിയം സിങ്ക്മഗ്നീഷ്യം സ്കാൻഡിയം അലോയ്അതിൻ്റെ തയ്യാറെടുപ്പ് രീതിയും. അലൂമിനിയം സിങ്ക് മഗ്നീഷ്യം സ്കാൻഡിയം അലോയ്യുടെ രാസഘടനയും ഭാരത്തിൻ്റെ ശതമാനവും ഇവയാണ്: Mg 1.0% -2.4%, Zn 3.5% -5.5%, Sc 0.04% -0.50%, Zr 0.04% -0.35%, മാലിന്യങ്ങൾ Cu ≤ 0.2% ≤ 0.35%, Fe ≤ 0.4%, മറ്റ് മാലിന്യങ്ങൾ ഒറ്റത് ≤ 0.05%, മറ്റ് മാലിന്യങ്ങൾ ആകെ ≤ 0.15%, ശേഷിക്കുന്ന തുക Al ആണ്. ഈ അലുമിനിയം സിങ്ക് മഗ്നീഷ്യം സ്കാൻഡിയം അലോയ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ ഏകീകൃതവും സുസ്ഥിരവുമാണ്, ആത്യന്തിക ടെൻസൈൽ ശക്തി 400MPa-ലധികവും, വിളവ് ശക്തി 350MPa-ലധികവും, വെൽഡിഡ് സന്ധികൾക്ക് 370MPa-ലധികം ടെൻസൈൽ ശക്തിയും. ഭൗതിക ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ബഹിരാകാശം, ആണവ വ്യവസായം, ഗതാഗതം, കായിക വസ്തുക്കൾ, ആയുധങ്ങൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കാം.

നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ: ഘട്ടം 1, മുകളിലുള്ള അലോയ് ഘടന അനുസരിച്ച് ചേരുവ; ഘട്ടം 2: 700℃~780℃ താപനിലയിൽ ഉരുകുന്ന ചൂളയിൽ ഉരുക്കുക; ഘട്ടം 3: പൂർണ്ണമായും ഉരുകിയ ലോഹ ദ്രാവകം ശുദ്ധീകരിക്കുക, ശുദ്ധീകരണ സമയത്ത് ലോഹ താപനില 700℃~750℃ പരിധിക്കുള്ളിൽ നിലനിർത്തുക; ഘട്ടം 4: ശുദ്ധീകരിച്ച ശേഷം, അത് നിശ്ചലമായി നിൽക്കാൻ പൂർണ്ണമായും അനുവദിക്കണം; ഘട്ടം 5: പൂർണ്ണമായി നിന്ന ശേഷം, കാസ്റ്റിംഗ് ആരംഭിക്കുക, ചൂളയുടെ താപനില 690 ℃~730 ℃ പരിധിക്കുള്ളിൽ നിലനിർത്തുക, കാസ്റ്റിംഗ് വേഗത 15-200mm/മിനിറ്റ് ആണ്; ഘട്ടം 6: 400 ℃~470 ℃ എന്ന ഹോമോജനൈസേഷൻ താപനിലയിൽ, ചൂടാക്കൽ ചൂളയിലെ അലോയ് ഇൻഗോട്ടിൽ ഹോമോജെനൈസേഷൻ അനീലിംഗ് ട്രീറ്റ്മെൻ്റ് നടത്തുക; ഘട്ടം 7: 2.0 മില്ലീമീറ്ററിൽ കൂടുതൽ ഭിത്തി കനം ഉള്ള പ്രൊഫൈലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഹോമോജെനൈസ്ഡ് ഇൻഗോട്ട് തൊലി കളഞ്ഞ് ഹോട്ട് എക്സ്ട്രൂഷൻ നടത്തുക. എക്സ്ട്രൂഷൻ പ്രക്രിയയിൽ, ബില്ലറ്റ് 350 ℃ മുതൽ 410 ℃ വരെ താപനിലയിൽ നിലനിർത്തണം; സ്റ്റെപ്പ് 8: 460-480 ℃ ലായനി താപനിലയിൽ ലായനി ശമിപ്പിക്കുന്ന ചികിത്സയ്ക്കായി പ്രൊഫൈൽ ചൂഷണം ചെയ്യുക; ഘട്ടം 9: 72 മണിക്കൂർ സോളിഡ് ലായനി കെടുത്തിയ ശേഷം, വാർദ്ധക്യം സ്വമേധയാ നിർബന്ധിക്കുക. മാനുവൽ ഫോഴ്‌സ് ഏജിംഗ് സിസ്റ്റം ഇതാണ്: 90~110℃/24 മണിക്കൂർ+170~180℃/5 മണിക്കൂർ, അല്ലെങ്കിൽ 90~110℃/24 മണിക്കൂർ+145~155℃/10 മണിക്കൂർ.

5, ഗവേഷണ സംഗ്രഹം

മൊത്തത്തിൽ, ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ, ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ എന്നിവയിൽ അപൂർവ ഭൂമികൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ എക്സ്-റേ എക്സിറ്റേഷൻ, പ്ലാസ്മ രൂപീകരണം, ലൈറ്റ് വാട്ടർ റിയാക്ടർ, ട്രാൻസ്യുറേനിയം, യുറേനൈൽ, ഓക്സൈഡ് പൗഡർ തുടങ്ങിയ സാങ്കേതിക ദിശകളിൽ നിരവധി പേറ്റൻ്റ് ലേഔട്ടുകൾ ഉണ്ട്. റിയാക്ടർ സാമഗ്രികളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, അപൂർവ ഭൂമികൾ റിയാക്ടർ ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കളായും അനുബന്ധ സെറാമിക് ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കളായും നിയന്ത്രണ സാമഗ്രികളായും ന്യൂട്രോൺ റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണ വസ്തുക്കളായും ഉപയോഗിക്കാം.