是一個(gè)種顯鋼灰色光澤的難熔稀有金屬,其熔點(diǎn)為2467℃,密度為8.6克/m3。鈮具有良好的低溫塑性,可冷壓力加工成各種半成品。耐高溫、強(qiáng)度大,在1000℃以上仍具有足夠的強(qiáng)度、塑性和導(dǎo)熱性。在極低的溫度下超導(dǎo)性最好,如在零下260℃左右其電阻接近于零。在150℃以下抗化學(xué)腐蝕和大氣腐蝕。在常溫下對(duì)許多酸和鹽的溶液都是穩(wěn)定的,但溶于氫脆。陽(yáng)極化時(shí)生成穩(wěn)定的氧化膜。在自然界礦物中鈮。陽(yáng)極化時(shí)生成穩(wěn)定的氧化膜。在自然界礦物中鈮、鉭共生,含鈮、鉭的礦物有:燒綠石、鈮鉭鐵礦、褐釔鈮礦、含鈮鈦鐵金紅石、紅晶石以及含鈮鉭酸鹽的砂礦。某些煉鋼爐渣和煉錫爐渣也是是、提練鈮的重要資源。劃分鈮礦或鉭礦,主要是根據(jù)礦物中含鈮或鉭的多少而定。鈮三錫超導(dǎo)磁性能達(dá)到國(guó)際水平寶雞稀有色金屬加工研究院用自產(chǎn)線材試制成功內(nèi)徑為23.5毫米的插入型多芯鈮三錫超導(dǎo)磁體。這種磁體與常規(guī)磁體比體積小、重量輕,磁場(chǎng)強(qiáng)度高;若通電閉合運(yùn)行后,則長(zhǎng)期運(yùn)行不需供電。經(jīng)中法兩國(guó)科技人員在法國(guó)國(guó)家科研中心高場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室一起測(cè)試,在-286.96℃下,磁體中心場(chǎng)強(qiáng)達(dá)15.4萬(wàn)高斯,性能達(dá)到國(guó)際水平。
作為鐵基、鎳基和鋯基超級(jí)合金的添加劑,可提高其強(qiáng)度性能。鈮在原子能工業(yè)中適于作反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料和核燃料的包套材料以及航空、宇航工業(yè)中熱防護(hù)和結(jié)構(gòu)材料。鈮電容和鉭電容相似,但由于鈮的密度小,單位體積電容量則較大。鈮鈦、鈮鋯合金及鈮錫、鈮鋁鍺等化合物超導(dǎo)材料,除用作輸電、發(fā)電、制造超導(dǎo)磁體、控制核聚變外,還用于宇宙飛行器中的導(dǎo)航裝置、高速潛水船只的電磁推進(jìn)設(shè)備以及超導(dǎo)超階級(jí)高速列車等。鈮耐酸腐蝕性能比鋯好,不如鉭,可作熱交換器、冷凝器、過(guò)濾器、攪拌器等。碳化鈮可以單獨(dú)使用或與碳化鎢、碳化鉬配合使用,作熱鍛模、切削工具、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片,閥門、尾裙及火箭噴嘴涂層。含鈮的合金鋼強(qiáng)度高、韌性好、抗冷淬,廣泛用在輸油管道。鈮酸鋰單晶用于彩色電視機(jī)
處理的方式與鈾燃料相似,先以機(jī)械方式切斷燃料棒,再以濃硝酸溶解,惟金屬釷在硝酸中呈“怠惰性”,故須添加小量HF,使之易于溶解,但氟離子易與鈾及釷形成錯(cuò)化合物,影響萃取效果,且又引起強(qiáng)烈的腐蝕問(wèn)題,解決...
釷燃料是指能制造可以能取代鈾-235的核燃料鈾-233的釷-232。釷資源中產(chǎn)量最多的礦物為獨(dú)居石(monazite),一般釷含量為1~15%。首先將獨(dú)居石以或氫氧化鈉溶解,加以過(guò)濾、沉淀,再以硝酸溶...
核能發(fā)電目前是以鈾-235為主要原料,鈾含量高的礦藏正在急遽下降。能取代鈾-235的核燃料之一是鈾-233,但它在自然界并不存在,得要從釷-232來(lái)制造。核能發(fā)電是能源危機(jī)中的新寵,但由於核分裂反應(yīng)器...
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我們身邊的塑料制品,大都是用寶貴的石油制成的。有沒(méi)有辦法讓廢舊塑料變回石油呢? 日本一家公司近來(lái)就發(fā)明了一種機(jī)器,能把塑料加熱,變成蒸汽,再經(jīng)過(guò)處理,把蒸汽變成原油。這種機(jī)器小巧靈活,很適合在家里使用,目前正準(zhǔn)備批量生產(chǎn)。
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日長(zhǎng)一家公司成功研發(fā)出一種新技術(shù),利用氣體熏蒸下水道的污泥,將其變成燃料。該技術(shù)是在直徑約1米、長(zhǎng)約2米的罐中裝入脫水后的60千克污泥,然后將用作金屬機(jī)械洗滌劑的二氯甲烷等溶劑加熱到80攝氏度,繼而利用產(chǎn)生的氣體熏蒸污泥約3小時(shí)。干燥以后便可獲得約16千克灰色的砂狀燃料。與通常通過(guò)焚燒處理污泥的方法相比,新技術(shù)能降低溫室氣體二氧化碳的排放量.從而達(dá)到環(huán)保的目的?
核反應(yīng)堆的運(yùn)行方法,其中組件包括核燃料棒(3),至少一根核燃料棒是下述這種類型的,其包括:完全再結(jié)晶鋯基合金的包殼(17),以質(zhì)量計(jì)該合金含有0.8-1.3%鈮和100ppm-1700ppm氧;以及以氧化鈾為基礎(chǔ)的核燃料芯塊(23),這些芯塊堆積在包殼(17)內(nèi)。對(duì)反應(yīng)堆運(yùn)行的控制要使得在功率瞬變過(guò)程中:核燃料棒(3)的線功率密度保持在低于極限線功率密度,該極限線功率密度大于430W/cm,和/或核燃料棒的線功率密度變化保持在低于極限變化,該極限變化大于180W/cm。
燃耗超過(guò)45GWd/tU的燃料會(huì)引起從前所無(wú)法預(yù)料的安全問(wèn)題,并且將會(huì)打破現(xiàn)有的NRC安全條例,除非人們做一些改進(jìn),將這些核燃料成分打包包裝。
在核電站的運(yùn)作中,假如冷卻水突然損失,就會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。比如1979年美國(guó)賓夕法尼亞三里島的事故,曾導(dǎo)致了一個(gè)反應(yīng)堆核芯的部分熔化。要在這樣一個(gè)事故中控制放射能的泄漏,最關(guān)鍵的是核燃料棒與其外圍的鋯合金包殼在應(yīng)急制冷系統(tǒng)下插入冷水時(shí)要保持完整。如果外殼變得很脆,核燃料棒有可能會(huì)迸裂,進(jìn)而會(huì)將钚等其他放射性材料泄漏到反應(yīng)堆外圍的廠房。2100433B
燃料芯核在流態(tài)床內(nèi),在載氣作用下呈流態(tài)化狀態(tài),通過(guò)反應(yīng)氣體(碳?xì)浠衔镱?在高溫下熱解,在其表面沉積碳或碳化硅的過(guò)程。載氣一般為Ar、H2或它們的混合物。有兩種常用的包覆顆粒燃料:二層的BISO顆粒和四層的TRISO顆粒(圖1)。常用的包覆層有三種:疏松熱解碳、高密度低溫各向同性熱解碳和碳化硅。改變包覆條件(反應(yīng)氣體的組成和分壓、包覆溫度、流態(tài)床中顆粒的表面積等)可以得到上述不同的包覆層。
(1)疏松熱解碳(ρ≈1.2t/m):用乙炔(C2H2)在1400~1500℃下沉積而成。乙炔在載氣Ar中的濃度為66%~75%(體積)。
(2)高密度低溫各向同性熱解碳(ρ≈1.8~2t/m):用丙烯(C3H6)在1250~1370℃下沉積而成。丙烯在載氣Ar中濃度為10%~20%(體積)。沉積高密度高溫各向同性熱解碳采用甲烷(CH4)反應(yīng)氣體,沉積溫度較高(1800~2100℃)。從制造和輻照穩(wěn)定性觀點(diǎn)出發(fā),低溫各向同性熱解碳較好,但它對(duì)金屬裂變產(chǎn)物Cs等滯留能力低。因此BISO顆粒用高溫各向同性熱解碳;TRISO顆粒一般用低溫各向同性熱解碳。
(3)碳化硅:用甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)在1500~1700℃下沉積而成。甲基三氯硅烷在載氣H2中的濃度約為1.1%(體積)。