Бериллий Тепловой

Активная зона тепловых п промежуточных реакторов состоит из горючего и замедлителя. Замедлителем кроме уже упомянутого графита может быть тяжелая и обычная вода (обычная вода не пригодна, если горючим является естественный уран), бериллий и его окись, а также некоторые органические вещества. [c.387]

Указывается [2], [4] на возможность применения бериллия в качестве отражателя п замедлителя в атомных реакторах в силу малого атомного веса, малого эффективного сечения захвата тепловых нейтронов и высокого эффективного сечения рассеяния. В силу этих же свойств он пригоден для плакировки . стержней ядерного горючего. [c.519]

Окись бериллия обладает высоким коэффициентом замедления тепловых нейтронов, поэтому керамика на ее основе применяется для ядерных высокотемпературных реакторов в качестве замедлителя нейтронов. Керамика на основе двуокиси циркония [c.60]

Конструкционные материалы, из которых изготовляется подсобное оборудование реакторов (чехлы для урановых блоков, трубопроводы для теплоносителя, контейнеры для жидкого ядерного горючего и т. д.), должны быть достаточно прочными, обладать коррозионной стойкостью и необходимыми ядерными свойствами. Таких металлов очень немного к ним следует отнести лишь цирконий, бериллий, алюминий и магний, имеющие поперечное сечение захвата тепловых нейтронов ниже 0,5 барна, а также их сплавы. [c.14]

В последнее время большое внимание уделяется использованию в натриевых контурах вольфрама, молибдена, ванадия, ниобия, циркония и бериллия. Однако из-за больших тепловых эффектов образования соответствующих окислов они очень чувствительны к примесям кислорода в натрии, содержание которого даже при умеренно высоких температурах (около 450° С) не должно превышать 0,0005 мас.% 100]. Требуется также защита наружной поверхности от атмосферного кисло, рода и азота. [c.303]

Однако тепловые нейтроны более легко захватываются конструкционными материалами, чем быстрые, поэтому необходима тщательная разработка и выбор материалов, которые должны свести к минимуму захват нейтронов. Для материалов активной зоны предпочтительно использовать такие элементы, как графит, бериллий, магний, цирконий и алюминий, которые имеют небольшое сечение поглощения нейтронов, в то время как железо и легированные стали менее пригодны для этой цели. [c.15]

Окиси бериллия, магния, алюминия, а также двуокиси циркония и урана обладают удовлетворительной термостойкостью, окись же кремния до температуры 600 К весьма чувствительна к тепловым нагрузкам, а при температуре выше 600 К имеет отличную термостойкость. [c.66]

Окиси бериллия и магния обладают небольшими сечениями поглощения тепловых нейтронов окиси же алюминия и кремния, а также двуокись циркония имеют сравнительно большие сечения захвата тепловых нейтронов. При применении последних в активной зоне реактора, очевидно, потребуется ядерное топливо с повышенным содержанием урана-235 или плутония-239. [c.66]

Для бериллия характерно сочетание малого сечения захвата тепловых нейтронов и удовлетворительной стойкости в условиях радиации, что делает его одним из лучших материалов для изготовления замедлителей н отражателей нейтронов в атомных реакторах. В бериллии выгодно сочетаются малая плотность, высокие модуль упругости, прочность. [c.296]

Керамика на основе оксида бериллия отличается высокой теплопроводностью, что сообщает ей высокую термостойкость. Прочностные свойства материала невысокие. Оксид бериллия обладает способностью рассеивать ионизирующее излучение высоких энергий, н.меет высокий коэффициент замедления тепловых нейтронов, применяется для изготовления тиглей для плавки некоторых чистых металлов, в качестве вакуумной керамики в ядерных реакторах. Летучесть спеченных оксидов в вакууме показана на рис. 239. [c.516]

Бериллий (изотоп бериллий-9) имеет небольшое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов и является источником нейтронов при его бомбардировке другими нейтронами, а-частицами, дейтронами и у-лучами. Например, при бомбардировке а-частицами протекает следующая ядерная реакция [c.58]

Наряду с другими уникальными свойствами окись бериллия, как и бериллий. обладает малым поперечным сечением захвата тепловых нейтронов и большой замедляющей способностью по отношению к нейтронам. В связи с этим окись бериллия играет все возрастающую роль в области использования атомной энергии, где часто требуются высокотемпературные материалы с хорошими ядерными характеристиками. [c.58]

Из Всех тугоплавких окисей окись бериллия высокой плотности обладает наилучшим сочетанием тепловых, электрических и ядерных свойств. Поскольку окись бериллия имеет почти такие же ядерные свойства, как и бериллий, она используется для тех же целей. Однако окись бериллия можно применять при более высоких температурах, чем максимально допустимые температуры для металла, что представляет особый интерес для ядер-ной техники. [c.75]

Свойства изделий из спеченного ВеО- Полученные из порошкового оксида бериллия изделия обладают весьма ценными свойствами. В спеченном оксиде бериллия удается реализовать специфические природные физические свойства этого оксида и получить материал с исключительно высокой теплопроводностью, большой механической прочностью, отличной термостойкостью. Оксид бериллия имеет исключительную способность рассеивать радиоактивное излучение высоких энергий, что послужило причиной применения этого материала в ядерной энергетике в качестве различных элементов тепловых реакторов. Технические свойства изделий из оксида бериллия могут существенно зависеть от технологических методов производства. Некоторые свойства определяются главным образом плотностью обожженных изделий. Чем больше плотность, чем больше она приближается к теоретической, тем выше могут быть показатели этих свойств. В зависимости от методов оформления изделий и температуры окончательного обжига плотность спеченного оксида бериллия может составлять 0,9—0,99 тео- ретической. Твердость хорошо спеченного ВеО по шкале Мооса 9, микротвердость 15,2 ГПа. Механические свойства спеченного оксида бериллия как в холодном, так и в нагретом состоянии зависят главным образом от плотности, характера кристаллизации и наличия - примесей, образующих инородную фазу. Известное влияние оказывает также метод изготовления изделий. Предел проч ности при сжатии при нормальной температуре (по определению большинства исследователей) образцов плотностью 2,9 г/см составляет около 1500 МПа. [c.132]

Бериллий. Бериллий нашел применение в ядерной промышленности в качестве конструкционного материала для замедлителей и отражателей благодаря очень малому поперечному сечению захвата тепловых нейтронов и высокому коэффициенту замедления. Для энергетических реакторов, работающих при высоких температурах, применяются окись,-карбид и гидрид бериллия, отличающиеся огнеупорностью. [c.472]

Цепные реакции деления ядерных топлив. Для возникновения цепной реакции необходимо, чтобы в каждом последующем акте деления участвовало больше нейтронов, чем в предьщущем. Делящиеся ядерные топлива являются однокомпонентными. Тепловые нейтроны поглощаются делящимися изотопами наиболее интенсивно. Сечение деления в тепловой области в сотни раз превышает сечение деления в области энергий быстрых нейтронов. Поэтому в атомных реакторах нейтроны замедляются в специальных веществах — замедлителях — воде, тяжелой воде, бериллии, графите и др. [c.19]

Для бериллия характерно сочетание малого сечения захвата тепловых нейтронов и удовлетворительной стойкости в условиях радиации, что делает его одним из лучших материалов для изготовления замедлителей и отражателей нейтронов в атомных реакторах. В бериллии выгодно сочетаются малая плотность, высокие модуль упругости, прочность, теплопроводность. По удельной прочности и теплоемкости бериллий превосходит все другие металлы. Однако бериллий хрупкий металл. [c.337]

Керамика из оксида бериллия ВеО характеризуется высокой теплопроводностью и термостойкостью, температурой плавления 2580 °С, плотностью 3,03г/см , низкой прочностью, хорошо рассеивает ионизирующее излучение и замедляет тепловые нейтроны. Поэтому используется в конструкции ядерных реакторов и для изготовления тиглей для плавки металлов. Недостатками этой керамики является высокая стоимость и токсичность. [c.254]

Бериллий имеет высокие ядерные характеристики — самое низкое среди металлов эффективное поперечное сечение захвата тепловых нейтронов и самое высокое поперечное сечение их рассеяния. [c.637]

Применение бериллия как конструкционного материала в атомной технике вызвано его способностью слабо поглощать тепловые нейтроны. Кроме того, бериллий используют как источник а-излучения, а также как конструкционный материал при изготовлении рентгеновских трубок. Бериллий очень слабо поглощает рентгеновские лучи (в 17 раз хуже, чем алюминий). Бериллий успешно используют для легирования сплавов на основе меди (см. 10.4) и алюминия (см. 13.1). [c.431]

Ввиду малой величины эффективного захвата тепловых нейтронов, высокой температуры плавления и высокой коррозионной стойкости бериллий можно применять для плакировки стержней ядерного горючего, однак о чрезвычайно высокая стоимость бериллия ограничивает его использованне. Для этой цели в настоящее время успешно применяют более дешевый металл — цирконий . [c.558]

Грюнейзен и Аденштедт [103] наблюдали термомагнитный эффект при нодородных температурах на монокристаллах вольфрама и бериллия, а также у меди, серебра и платины. Они нашли, что относительное увеличение теплового сопротивления AW/J-V , вообще говоря, несколько меньше, чем увеличение электрического сопротивления. Соответственно при увеличении поля величина у./с7 увеличивалась. Этот эффект вначале был отнесен за счет решеточной компоненты, однако наличие его в сильных магнитных полях говорит об его электронном характере. Таким образом, мы осуществили качественную проверку соотношения (18.126). В слабых полях а в сильных ДН увеличивается более медленно (линейно). Никаких призна1 ов насыщения обнаружено не было, [c.279]

В случае вольфрама и бериллия A1F оказалось анизотропным. Оно изменялось при вращении Н вокруг направления (постоянного) теплового потока. Кроме того, у обоих этих сплыю анизотропных металлов i WIW (0) было наибольшим. Дальнейшие измерения па бериллии были проведены Грюнейзеном и Эрфликгом [104], [c.279]

Обычно роль твердого окислителя выполняет перх.ю-рат аммония, а роль связующего (связки) — каучуки, мo ы, пластмассы. Иногда для повышения теплового эффекта ю-рення добавляют металлы (алюминий, бериллий, литий) 37]. Коллоидными твердыми топливами называют гомогенные органические соединения, молекулы которых содерн ат богатые кислородом нитро(И02)- или нитратные (ОИОа) группы, слабо связанные с атомами углерода. [c.266]

В промышленном бериллии содержатся металлические фазы (в частности, металлид на основе алюминия, способный образовывать легкоплавкую эвтектику), вызывающие разрушение бериллия при 500—650°С [28]. Это ухудшает работоспособность конструкций, например деталей теплопоглощающих элементов авиационных тормозов, которые должны обладать повышенной стойкостью к тепловым ударам и не растрески- [c.70]

Фиг. 71. Влияние температуры а — на теплопроводность о — на коэффициент теплового расширения в — на электросопротивление бериллия отлитый в вакууме и выдавленный 2 — чешуйчатый выдавленный 3 —объемный 4 — линейный перпендикулярмо гексагональной оси решетки 5 — линейный параллельно гексагональной оси решеткн.

Окись бериллия. Действие облучения на ВеО изучалось, вероятно, больше, чем на другие окислы. Обладая высокими электроизолирующими свойствами, теплопроводностью, прочностью, ВеО может использоваться в качестве замедлителя для тепловых реакторов, а также материала матри- [c.152]

Цирконий и его сплавы. Основное применение как конструкционный материал цирконий находит в ядерной технике — в атомных реакторах — вследствие особого свойства — слабо поглощать тепловые нейтроны. О материале, обладающем таким свойством, говорят, что он имеет малое поперечное сечение поглощения тепловых нейтронов. У циркония сечение поглощения тепловых нейтронов равно 0,18-10" см , у алюминия 0,2Ы0 см , однако он уступает цирконию в коррозионной стойкости, чем и объясняется ислользование циркония. Меньшее сечение поглощения тепловых нейтронов, чем у циркония, имеют магний (0.059-10-2 сл ) и бериллий (0,009-lO см ). [c.326]

Бериллий. Бериллий, используемый ныне как легирующая добавка <в сплавах меди, никеля, алюминия), обладая наименьшим из всех металлов сече-инем захвата тепловых нейтронов и достаточно высокими коррозионной стойкостью и жаропрочностью, имеет перспективу конструкционного материала ядерной энергетике. Обладая очень высокой удельной прочностью (выше, чем у титана) вплоть до 500 °С, бериллий найдет применение как конструкционный материал и в технике летательных аппаратов (в особенности ракет). Непреодолимым пока препятствием к использованию бериллия в качестве конструкционного материала является малая пластичность. Весьма характерной особенностью бериллия является анизотропность, возникающая как при литье и остывании, так и в результате механических деформаций. Интересно заметить, что при комнатной температуре и при 700 С материал в отношении каждой из характеристик, 6 и гр, практически изотропен. При промежуточных же температурах различие в величинах каждой из упомянутых характеристик для двух разных лаправлений, проходящих через точку тела, максимально и достигает 400 и 200% соответственно, т. е. материал существенно анизотропен. Механические харак теристики бериллия в значительной мере зависят от способа получения полуфабрикатов его. Так, например, Оп, (в продольном направлении) колеблется между 65 и 28 кПмм первое число относится к полуфабрикатам, получаемым тепловым выдавливанием при 400—500 °С, второе — к выдавленному слитку. [c.327]

При облучении в бериллиевых блоках плотность потока тепловых нейтронов в заполненной водой полости, образуемой центральным отверстием, составляет в области максимума по высоте активной зоны (0,8- 2,5) 10 нейтр./(с1м2-с) при суммарной мощности четырех ближайших каналов от 1000 до 3000 кВт плотность потока нейтронов с >0,5 МэБ при тех же условиях (1,5- 4,5) 10 нейтр./(см2-с) тепловыделение в алюминии 0,4—1,6 Вт/г, в графите до 1,5 Вт/г. Спектр быстрых нейтронов, рассчитанный методом Монте-Карло, для указанных полостей в случае заполнения их бериллием приведен на рис. 2.1. [c.78]

Установка мощностью 15 МВт по проекту Форд Инстраментс и Эшер Висс была одноконтурная, одновальная, с регенерацией и промежуточным охлаждением газа. Тепловая мощность реактора — 45 МВт, горючее — двуокись урана, обогащенного до 10%, замедлитель — графит, теплоноситель — гелий или азот с начальным давлением 3,5 МПа. Температура теплоносителя на входе в реактор 405° С, на выходе 704° С. Диаметр корпуса реактора 2,2 м, высота — 3 м. В другом варианте проекта в качестве замедлителя принята окись бериллия. Проектный к. п. д. установки 33%. [c.85]

Фирмой Алко Продактс спроектированаодноконтурная ГТУЗЦ полезной мощностью 200 кВт с реактором тепловой мощностью 1970 кВт. Горючее — двуокись урана, замедлитель — окись бериллия, теплоноситель воздух с давлением 0,45 МПа. Диаметр корпуса реактора 1,5 м, высота 1,7 м. К. п. д. установки 10,7%. [c.85]

На рис. 59 показано устройство ядерного термоэлектрогенератора SNAP-10. При мощности 250 Вт и напряжении 28 В применено 768 термоэлементов, расположенных в 32 группах по 24 элемента в каждой. Активная зона реактора состоит из круглых пластин, горючим в которых служит а замедлителем —гидрид циркония, разделенных пластинами из бериллия. При применении бериллия в качестве замедлителя рабочая температура может быть повышена и мощность увеличена в несколько раз. Высота реактора 230 мм, диаметр 300 мм. Реактор разделен на две половины (подкритические массы), при сближении которых возникает цепная реакция. Термоэлементы отделены от несущей конструкции слоем электроизоляционного материала. Между термоэлементами имеется тепловая изоляция, уменьшающая утечки тепла. [c.112]

Коэффициент теплопроводности для большинства неметаллических твердых тел линейно изменяется с температурой. Ряд керамических веществ (окись бериллия, алюминия, двуокись титана и др.) имеет сложную температурную зависимость для коэффициента теплопроводности. Его велчина вначале падает, а затем возрастает за счет увеличения лучистого переноса тепла внутри этих тел. Указанные керамические. вещества являются твердыми диэлектриками и одновременно пористыми телами. Кроме них, многие твердые тела имеют не сплошное, а пористое или волокнистое строение Различные пористые материалы характеризуются наличием пустых промежутков (пор) между отдельными твердыми частицами. Часть этих пор представляет собой небольшие замкнутые объемы, а некоторые из них сообщаются между собой, образуя открытую пористость. Наполнителем пор может являться различная среда. Распространение тепла обусловливается совокупностью различных явлений. Внутри твердых частиц тела, а также в местах непосредственного контакта между ними тепло переносится за счет теплопроводности. В среде, заполняющей поры, перенос тепла осуществляется также теплопроводностью и, кроме того, за счет конвекции и теплового излучения. С увеличением размеров пор роль конвекции увеличивается. При уменьшении размеров пор и увеличении их количества имеет место одновременное уменьшение размеров твердых частиц, составляющих пористое тело. Это приводит к уменьшению поверхности соприкосновения между частицами, соответствующему увеличению контактного теплового сопротивления, а следовательно, уменьшению коэффициента теплопроводности. [c.9]

На верхнем фланце 13 так же, как и первый образец, с помощью тонкостенной втулки 12 крепится второй опытный образец 10. Верхний фланец соединяется с трубкой 15, которая имеет возможность вертикального перемещения. Следовательно, второй образец является подвижным. При проведении опыта он приводится в соприкосновение — контакт с нижним неподвижньш образцом. Опытные образцы имеют тепловую торцовую и боковую защиту. Торцовая защита осуществляется с помощью стаканчиков из окиси бериллия 5, заполненных порошковой изоляцией. Боковая защита производится с помощью экранов 6 или также с использованием порошковой изоляции. Порошковая изоляция (отожженная сажа) с коэффициентом теплопроводности 0,04 вт1м°-С помещается в цилиндрическом зазоре, образованном двумя коаксиально расположенными трубками из о киои бериллия. [c.120]

Бериллий обладает эффективным сечением захвата тепловых нейтронов, большой проницаемостью для мягкого рентгеновского излучения (в 17 раз больше, чем у алюминия), высокой отражательной способностью, малым коэффициентом линейного расширения, хорошей коррозионной стонко-аью, сравнительно высокой прочностью, но низкой пластичностью. Бериллий имеет уникальный модуль упругости. Если для большинства металлов и промышленных сплавов (за исключением сплавов типа 1420) значение удельного модуля упругости E/(pg) колеблется в пределах (2,3—2,6) 10 км, то удельный модуль упругости бериллия достигает 16,6-10 км, а сплавов бериллия с алюминием и магнием 10,5-10 км (табл. 78). Наряду с ценными техническими свойствами бериллий и его соединения обладают резко выраженными токсическими свойствами. Наиболее токсичными являются химические соединения бериллия, особенно хлористые и фтористые. Аэрозоли и мелкодисперсные частицы бериллия, его сплавов и соединений воздей- [c.321]

Бериллий и его соединения. Уникальность бериллия как конструкционного материала определяется высоким значением отношения прочности к плотности, особенно при высоких температурах, а также хорошей корро-вионной стойкостью. Он имеет наименьшее из всех металлов сечение поглощения тепловых нейтронов, большое сечение рассеяния и высокую температуру плавления, поэтому является отличным замедлителем и отражателем. [c.453]

Рассмотрим несколько примеров. Щелочной металл натрий (2= И) имеет электронную структуру ls 2s2p 3s . Уровни п = 1 и rt = 2 в атоме полностью заняты, соответственно они будут заполнены и в кристаллическом теле. Зона п = 3 не занята полностью. В зоне 3s имеется 2N состояний, из которых заняты только N, а в зоне Зр, которая, как показывают расчеты, перекрывается с зоной 3s, имеется 6Af свободных состояний. По указанным причинам натрий — хороший проводник. Даже приложение слабого электрического поля (или тепловой, световой, магнитной энергии) приводит к возбуждению огромного количества электронов и переходу их на свободные орбиты. Другой щелочной металл — бериллий (г = 4) имеет электронную структуру s 2s -, зоны Is и 2s заполнены, но зона 2р, свободная от электронов, перекрывается с зоной 2s, вследствие чего возникают условия, необходимые для металлической проводимости. [c.30]

Тормозные диски самолетов, помимо прочности и износостойкости, должны обладать хорошими тепловыми характеристиками, так как при торможении возникает высокая температура. Благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности бериллиевые тормоза нагреваются до 240 °С, в то время как стальные — до 670 °С. Поэтому на высоких скоростях бериллиевые тормоза имеют лучшие характеристики, чем стальные. Тормозная система из бериллия дала экономию в массе американского транспортного самолета С-5А на 725,7 кг. Бериллиеые тормоза пшроко используются ВВС США, их начинают применять и в гражданской авиации, и в автомобилестроении. [c.641]

У бериллия очень высокие удельные прочность и жесткость. По этим характеристикам, особенно по удельной жесткости, Be значительно превосходит высокопрочные стали и сплавы на основе алюминия, магния, титана. Бериллий обладает большой скрытой теплотой плавления и очень высокой скрьггой теплотой испарения. Высокие тепловые и механические свойства позволяют использовать бериллий в качестве теплозащитных и конструкционных материалов космических летательных аппаратов (головные части ракет, тормозные устройства космических челноков, оболочки кабин космонавтов, камеры сгорания ракетных двигателей и т.д.). Высокая удельная жесткость в сочетании со стабильностью размеров, высокой теплопроводностью и др. свойствами дают возможность использовать бериллий при создании высокоточных приборов (детали инерциаль-ных систем навигации - гироскопов и др.). [c.115]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...