1 、 Mìneachadh Stuthan Niùclasach
Ann an seagh farsaing, is e stuth niùclasach an teirm coitcheann airson stuthan a thathas a’ cleachdadh a-mhàin anns a’ ghnìomhachas niuclasach agus rannsachadh saidheansail niuclasach, a’ gabhail a-steach connadh niuclasach agus stuthan innleadaireachd niùclasach, ie stuthan connaidh neo-niùclasach.
Tha na stuthan ris an canar gu cumanta stuthan niùclasach sa mhòr-chuid a’ toirt iomradh air stuthan a thathas a’ cleachdadh ann an diofar phàirtean den reactair, ris an canar cuideachd stuthan reactair. Tha stuthan reactair a’ toirt a-steach connadh niuclasach a thèid tro sgàineadh niùclasach fo spreadhadh neutron, stuthan còmhdaich airson co-phàirtean connaidh niuclasach, fuaradairean, modaireatairean neutron (modaireatairean), stuthan slat-smachd a bhios a’ gabhail a-steach neutronan gu làidir, agus stuthan meòrachail a chuireas casg air aodion neutron taobh a-muigh an reactair.
2 、 Dàimh co-cheangailte eadar goireasan talmhainn tearc agus goireasan niùclasach
Tha Monazite, ris an canar cuideachd phosphocerite agus phosphocerite, na mhèinnear accessory cumanta ann an creag igneous searbhagach eadar-mheadhanach agus creag metamorphic. Is e Monazite aon de na prìomh mhèinnirean de mhèinn mheatailt talmhainn tearc, agus tha e cuideachd ann an cuid de chreig ghrùideach. Dearg donn, buidhe, uaireannan buidhe donn, le luster glasach, sgoltadh iomlan, cruas Mohs de 5-5.5, agus tromachd sònraichte de 4.9-5.5.
Is e monazite prìomh mhèinn mèinn cuid de thasgaidhean talmhainn tearc ann an Sìona ann an Sìona, suidhichte sa mhòr-chuid ann an Tongcheng, Hubei, Yueyang, Hunan, Shangrao, Jiangxi, Menghai, Yunnan, agus He County, Guangxi. Ach, gu tric chan eil brìgh eaconamach aig toirt a-mach stòrasan talmhainn tearc seòrsa placer. Gu tric bidh eileamaidean thorium reflexive ann an clachan aonaranach agus tha iad cuideachd nam prìomh thùs de phlutonium malairteach.
3 、 Sealladh farsaing air tagradh talmhainn tearc ann an fusion niùclasach agus dòrtadh niùclasach stèidhichte air mion-sgrùdadh panoramach patent
Às deidh na prìomh fhaclan de eileamaidean sgrùdaidh talmhainn tearc a bhith air an leudachadh gu h-iomlan, tha iad air an cur còmhla ris na h-iuchraichean leudachaidh agus àireamhan seòrsachaidh de sgaoileadh niùclasach agus fusion niùclasach, agus air an sgrùdadh ann an stòr-dàta Incopt. Is e an ceann-latha sgrùdaidh 24 Lùnastal, 2020. Chaidh 4837 peutantan fhaighinn às deidh aonachadh teaghlaich sìmplidh, agus chaidh 4673 peutant a dhearbhadh às deidh lughdachadh fuaim fuadain.
Tha tagraidhean peutant tearc talmhainn ann an raon sgaoileadh niùclasach no fusion niùclasach air an sgaoileadh ann an 56 dùthaich / sgìre, sa mhòr-chuid ann an Iapan, Sìona, na Stàitean Aonaichte, a’ Ghearmailt agus an Ruis, msaa. , agus tha tagraidhean teicneòlas peutant Sìneach air a bhith a’ dol am meud, gu sònraichte bho 2009, a ’dol a-steach gu ìre fàis luath, agus tha Iapan, na Stàitean Aonaichte agus an Ruis air leantainn air adhart a’ dealbhadh san raon seo airson grunn bhliadhnaichean (Figear 1).
Figear 1 Gluasad tagraidh de phaitinnean teicneòlais co-cheangailte ri cleachdadh talmhainn tearc ann an sgaradh niùclasach niuclasach agus fusion niùclasach ann an dùthchannan / roinnean
Chithear bhon sgrùdadh air cuspairean teignigeach gu bheil cleachdadh talamh tearc ann an fusion niùclasach agus dòrtadh niùclasach a’ cuimseachadh air eileamaidean connaidh, spintillators, lorgairean rèididheachd, actinides, plasmas, reactaran niùclasach, stuthan dìon, neo-làthaireachd neutron agus stiùireadh teignigeach eile.
4 、 Tagraidhean Sònraichte agus Prìomh Rannsachadh Peutant air Eileamaidean Rare Earth ann an Stuthan Niùclasach
Nam measg, tha fusion niùclasach agus ath-bheachdan sgaoilidh niùclasach ann an stuthan niùclasach dian, agus tha na riatanasan airson stuthan teann. Aig an àm seo, tha reactaran cumhachd gu ìre mhòr nan reactaran sgaoilidh niuclasach, agus faodar mòr-chòrdte a dhèanamh air reactaran fusion air sgèile mhòr às deidh 50 bliadhna. Tha cleachdadh natalamh tearceileamaidean ann an stuthan structarail reactar; Ann an raointean ceimigeach niùclasach sònraichte, thathas a’ cleachdadh eileamaidean talmhainn tearc sa mhòr-chuid ann an slatan smachd; A bharrachd air,sgainnealair a chleachdadh cuideachd ann an radiochemistry agus gnìomhachas niuclasach.
（1） Mar phuinnsean loisgte no slat smachd gus ìre neutron atharrachadh agus staid èiginneach reactair niùclasach
Ann an reactaran cumhachd, tha a’ chiad reactivity fuigheall de choraichean ùra gu ìre mhath àrd. Gu sònraichte anns na tràth ìrean den chiad chearcall ath-chonnadh, nuair a tha a h-uile connadh niùclasach sa chridhe ùr, is e an ath-ghnìomhachd a tha air fhàgail an ìre as àirde. Aig an ìre seo, le bhith an urra ri bhith a’ meudachadh slatan smachd a-mhàin gus dìoladh airson ath-ghnìomhachd air fhàgail bheireadh sin a-steach barrachd shlatan smachd. Bidh gach slat-smachd (no pasgan slat) a 'freagairt ri bhith a' toirt a-steach inneal dràibhidh iom-fhillte. Air an aon làimh, tha seo a 'meudachadh chosgaisean, agus air an làimh eile, faodaidh fosgladh tuill ann an ceann an t-soithich cuideam lùghdachadh ann an neart structarail. Chan e a-mhàin gu bheil e neo-eaconamach, ach cuideachd chan eil e ceadaichte gu bheil tomhas sònraichte de porosity agus neart structarail air ceann an t-soithich cuideam. Ach, gun a bhith ag àrdachadh nan slatan smachd, feumar an ìre de phuinnseanan dìolaidh ceimigeach (leithid searbhag boric) a mheudachadh gus dìoladh a dhèanamh airson an ath-ghnìomhachd a tha air fhàgail. Anns a 'chùis seo, tha e furasta don cho-chruinneachadh boron a dhol thairis air an stairsnich, agus bidh co-èifeachd teòthachd a' mhodaireatair a 'fàs deimhinneach.
Gus na duilgheadasan a chaidh ainmeachadh a sheachnadh, mar as trice faodar measgachadh de phuinnseanan losgaidh, slatan smachd, agus smachd dìolaidh ceimigeach a chleachdadh airson smachd.
（2） Mar dopant gus coileanadh stuthan structarail an reactair a leasachadh
Feumaidh reactaran co-phàirtean structarail agus eileamaidean connaidh gus ìre sònraichte de neart, strì an aghaidh creimeadh, agus seasmhachd teirmeach àrd a bhith aca, agus aig an aon àm a’ cur casg air toraidhean sìolaidh a dhol a-steach don fhuaradair.
1).Rare talamh stàilinn
Tha fìor shuidheachaidhean fiosaigeach is ceimigeach aig an reactair niùclasach, agus tha riatanasan àrda aig gach pàirt den reactair airson an stàilinn sònraichte a thathar a’ cleachdadh. Tha buaidhean atharrachaidh sònraichte aig eileamaidean talmhainn tearc air stàilinn, gu sònraichte a’ toirt a-steach purchadh, metamorphism, microalloying, agus leasachadh an aghaidh creimeadh. Tha talamh tearc anns a bheil steels cuideachd air a chleachdadh gu farsaing ann an reactaran niùclasach.
① Buaidh glanaidh: Tha rannsachadh a th' ann mar-thà air sealltainn gu bheil buaidh glanaidh math aig talamh tearc air stàilinn leaghte aig teòthachd àrd. Tha seo air sgàth gum faod talamh tearc dèiligeadh ri eileamaidean cronail leithid ocsaidean agus pronnasg anns an stàilinn leaghte gus todhar àrd-teodhachd a ghineadh. Faodar na todhar àrd-teodhachd a chuir air falbh agus a leigeil ma sgaoil ann an cruth in-ghabhail mus bi an stàilinn leaghte a ’dùmhlachadh, agus mar sin a’ lughdachadh susbaint neo-chunbhalachd anns an stàilinn leaghte.
② Metamorphism: air an làimh eile, faodar na ocsaidean, sulfides no oxysulfides a ghineadh le ath-bhualadh talmhainn tearc anns an stàilinn leaghte le eileamaidean cronail leithid ocsaidean agus pronnasg a chumail gu ìre anns an stàilinn leaghte agus a bhith nan in-ghabhail de stàilinn le puing leaghaidh àrd . Faodar na h-in-ghabhail sin a chleachdadh mar ionadan nucleation heterogeneous nuair a thèid an stàilinn leaghte a dhaingneachadh, agus mar sin a’ leasachadh cumadh agus structar stàilinn.
③ Microalloying: ma thèid barrachd talmhainn tearc a chur ris, thèid an talamh tearc a tha air fhàgail a sgaoileadh anns an stàilinn às deidh an glanadh agus an metamorphism gu h-àrd a chrìochnachadh. Leis gu bheil radius atamach na talmhainn tearc nas motha na an atom iarainn, tha gnìomhachd uachdar nas àirde aig talamh tearc. Tron phròiseas solidification de stàilinn leaghte, tha eileamaidean talmhainn tearc air an saidhbhreachadh aig a ’chrìoch gràin, a dh’ fhaodadh lughdachadh nas fheàrr a dhèanamh air sgaradh eileamaidean neo-chunbhalachd aig a ’chrìoch gràin, mar sin a’ neartachadh am fuasgladh cruaidh agus a ’cluich pàirt microalloying. Air an làimh eile, mar thoradh air feartan stòraidh haidridean ann an tìrean tearc, is urrainn dhaibh hydrogen a ghabhail a-steach ann an stàilinn, agus mar sin a’ leasachadh gu h-èifeachdach an t-iongantas embrittlement haidridean ann an stàilinn.
④ A’ leasachadh strì an aghaidh creimeadh: Faodaidh cur-ris eileamaidean talmhainn tearc cuideachd piseach a thoirt air strì an aghaidh stàilinn. Tha seo air sgàth gu bheil comas fèin-chorrachaidh nas àirde aig tìrean tearc na stàilinn gun staoin. Mar sin, faodaidh cur-ris talmhainn tearc àrdachadh a dhèanamh air comas fèin-chreimeadh stàilinn gun staoin, agus mar sin ag adhartachadh seasmhachd stàilinn ann am meadhanan creimneach.
2). Prìomh Sgrùdadh Patent
Prìomh pheutant: neartaich peutant innleachd de sgaoileadh ogsaid stàilinn gnìomhachd ìosal agus an dòigh ullachaidh aige le Institiud Meatailtean, Acadamaidh Saidheansan Shìona
Geàrr-chunntas patent: Air a thoirt seachad tha stàilinn gnìomhachd ìosal neartaichte le sgaoileadh ogsaid a tha freagarrach airson reactaran fusion agus an dòigh ullachaidh aige, air a chomharrachadh leis gu bheil an àireamh sa cheud de eileamaidean alloy ann am meud iomlan an stàilinn gnìomhachaidh ìosal: is e am matrix Fe, 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%, agus 0.05% ≤ Y2O3 ≤ 0.5%.
Pròiseas saothrachaidh: leaghadh alloy màthair Fe-Cr-WV-Ta-Mn, atomization pùdar, bleith ball àrd-lùth den alloy mhàthair agusY2O3 nanoparticlepùdar measgaichte, toirt a-mach còmhdach pùdar, cumadh solidification, roiligeadh teth, agus làimhseachadh teas.
Modh cur-ris tearc talmhainn: Cuir nanoscale risY2O3mìrean don phàrant pùdar atomized alloy airson bleith ball àrd-lùth, leis a’ mheadhan bleith ball mar Φ 6 agus Φ 10 bàlaichean cruaidh cruaidh measgaichte, le faireachdainn bleith ball de 99.99% argon gas, co-mheas tomad stuth ball de (8-). 10): 1, ùine bleith ball de 40-70 uairean, agus astar cuairteachaidh 350-500 r / min.
3）.Air a chleachdadh gus stuthan dìon rèididheachd neutron a dhèanamh
① Prionnsapal dìon rèididheachd neutron
Tha neutronan nam pàirtean de niùclas atamach, le tomad statach de 1.675 × 10-27kg, a tha 1838 uair nas motha na an tomad dealanach. Tha an radius aige timcheall air 0.8 × 10-15m, coltach ri meud proton, coltach ri γ Tha Rays a cheart cho neo-phàighte. Nuair a bhios neutronan ag eadar-obrachadh le stuth, bidh iad gu ìre mhòr ag eadar-obrachadh leis na feachdan niùclasach taobh a-staigh an niuclas, agus chan eil iad ag eadar-obrachadh leis na dealanan anns an t-slige a-muigh.
Le leasachadh luath air lùth niuclasach agus teicneòlas reactar niùclasach, chaidh barrachd is barrachd aire a thoirt do shàbhailteachd rèididheachd niùclasach agus dìon rèididheachd niùclasach. Gus dìon rèididheachd a neartachadh do ghnìomhaichean a tha air a bhith an sàs ann an cumail suas uidheamachd rèididheachd agus teasairginn tubaistean airson ùine mhòr, tha e air leth cudromach gu saidheansail agus luach eaconamach a bhith a’ leasachadh stuthan dìon aotrom airson aodach dìon. Is e rèididheachd neutron am pàirt as cudromaiche de rèididheachd reactair niùclasach. San fharsaingeachd, tha a’ mhòr-chuid de neutronan ann an conaltradh dìreach ri mac an duine air an slaodadh sìos gu neutronan lùth ìosal às deidh buaidh dìon neodron nan stuthan structarail taobh a-staigh an reactair niùclasach. Bidh neutronan lùth ìosal a’ bualadh le nèimhean le àireamh atamach nas ìsle gu elastic agus a’ leantainn air adhart le bhith fo mhodaladh. Bidh na neutronan teirmeach meadhanach air an gabhail a-steach le eileamaidean le crois-earrannan nas motha de ghabhail a-steach neutron, agus mu dheireadh thèid dìon neodron a choileanadh.
② Prìomh Sgrùdadh Patent
Na feartan tar-chinealach porous agus organach-neo-organach aigeileamaid talmhainn tearcgadoliniumBidh stuthan cnàimhneach organach stèidhichte air meatailt a ’meudachadh an co-chòrdalachd le polyethylene, a’ brosnachadh stuthan co-dhèanta synthesized gus susbaint gadolinium nas àirde agus sgaoileadh gadolinium a bhith aca. Bheir susbaint àrd gadolinium agus sgapadh buaidh dhìreach air coileanadh dìon neodron nan stuthan co-dhèanta.
Prìomh pheutant: Institiud Saidheans Stuth Hefei, Acadamaidh Saidheansan Shìona, peutant innleachd de stuth dìon co-dhèanta frèam organach stèidhichte air gadolinium agus an dòigh ullachaidh aige
Geàrr-chunntas patent: Tha stuth dìon cnàimhneach organach meatailt stèidhichte air Gadolinium na stuth co-dhèanta a chaidh a chruthachadh le bhith a’ measgachadhgadoliniumstuth cnàimhneach organach meatailt stèidhichte le polyethylene ann an co-mheas cuideam de 2: 1: 10 agus ga chruthachadh tro fhuasgladh fuasglaidh no brùthadh teth. Tha seasmhachd teirmeach àrd agus comas dìon neodron teirmeach aig stuthan dìon cnàimhneach organach meatailt stèidhichte air Gadolinium.
Pròiseas saothrachaidh: taghadh eadar-dhealaichtegadolinium meatailtsalainn agus ligands organach gus diofar sheòrsaichean de stuthan cnàimhneach organach meatailt stèidhichte air gadolinium ullachadh agus a cho-chur, gan nighe le moileciuilean beaga de methanol, ethanol, no uisge le centrifugation, agus an cur an gnìomh aig teòthachd àrd fo chumhachan falamh gus na stuthan amh a tha air fhàgail gun fhreagairt a thoirt air falbh ann am pores nan stuthan cnàimhneach organach meatailt stèidhichte gadolinium; Tha an stuth cnàimhneach organometallic stèidhichte air gadolinium air ullachadh ann an ceum air a ghluasad le lotion polyethylene aig astar àrd, no ultrasonically, no tha an stuth cnàimhneach organometallic stèidhichte air gadolinium a chaidh ullachadh ann an ceum air a leaghadh air a mheasgachadh le polyethylene cuideam moileciuil ultra-àrd aig teòthachd àrd gus an tèid a mheasgachadh gu tur; Cuir an stuth cnàimhneach organach meatailt stèidhichte air gadolinium measgaichte / measgachadh polyethylene anns a ’mholltair, agus faigh an stuth dìon cnàimhneach organach meatailt stèidhichte gadolinium le bhith a’ tiormachadh gus falmhachadh fuasglaidh no brùthadh teth adhartachadh; Tha an stuth dìon cnàimhneach organach meatailt stèidhichte gadolinium ullaichte air leasachadh mòr a thoirt air an aghaidh teas, feartan meacanaigeach, agus comas dìon neodron teirmeach nas fheàrr an coimeas ri stuthan fìor polyethylene.
Modh cur-ris tearc talmhainn: Gd2 (BHC) (H2O) 6, Gd (BTC) (H2O) 4 no Gd (BDC) 1.5 (H2O) 2 polymer co-òrdanachaidh criostalach porous anns a bheil gadolinium, a gheibhear le bhith a’ co-òrdanachadh polymerization deGd (NO3) 3 • 6H2O neo GdCl3 • 6H2Oagus ligand carboxylate organach; Is e meud stuth cnàimhneach organach meatailt stèidhichte gadolinium 50nm-2 μ m； Tha diofar morphologies aig stuthan cnàimhneach organach meatailt stèidhichte air gadolinium, a’ toirt a-steach cumaidhean granular, cumadh slat, no cumadh snàthad.
（4） Iarrtas deSgandiumann an Radiochemistry agus gnìomhachas niùclasach
Tha deagh sheasmhachd teirmeach aig Scandium Metal agus coileanadh làidir airson in-ghabhail fluorine, ga fhàgail na stuth riatanach ann an gnìomhachas lùth atamach.
Prìomh pheutant: Leasachadh Aerospace Sìona Institiud Stuthan Adhair Beijing, peutant innleachd airson alùmanum sinc magnesium scandium alloy agus an dòigh ullachaidh aige
Geàrr-chunntas patent: Sinc alùmanummagnesium scandium alloyagus an dòigh ullachaidh aige. Is e an co-dhèanamh ceimigeach agus cuideam sa cheud de alùmanum sinc magnesium scandium alloy: Mg 1.0% -2.4%, Zn 3.5% -5.5%, Sc 0.04% -0.50%, Zr 0.04% -0.35%, neo-chunbhalachd Cu ≤ 0.2%, Si ≤ 0.35%, Fe ≤ 0.4%, neo-chunbhalachd eile singilte ≤ 0.05%, neo-chunbhalaidhean eile gu h-iomlan ≤ 0.15%, agus is e Al. Tha meanbh-structar an stuth alloy scandium alùmanum sinc magnesium seo èideadh agus tha a choileanadh seasmhach, le neart tensile mu dheireadh de chòrr air 400MPa, neart toraidh de chòrr air 350MPa, agus neart tensile de chòrr air 370MPa airson joints tàthaichte. Faodar na stuthan stuthan a chleachdadh mar eileamaidean structarail ann an aerospace, gnìomhachas niùclasach, còmhdhail, bathar spòrs, armachd agus raointean eile.
Dèanamh phròiseas: Ceum 1, tàthchuid a rèir na h-àrd alloy composition; Ceum 2: A 'leaghadh anns an fhùirneis leaghaidh aig teòthachd 700 ℃ ~ 780 ℃; Ceum 3: Ùraich an leaghan meatailt a tha air a leaghadh gu tur, agus cùm an teòthachd meatailt taobh a-staigh raon 700 ℃ ~ 750 ℃ rè grinneachadh; Ceum 4: Às dèidh grinneachadh, bu chòir a bhith làn cheadachadh airson seasamh fhathast; Ceum 5: Às deidh làn sheasamh, tòisich air tilgeadh, cùm teòthachd an fhùirneis taobh a-staigh raon 690 ℃ ~ 730 ℃, agus tha an astar tilgeadh 15-200mm / mionaid; Ceum 6: Dèan làimhseachadh homogenization annealing air an ingot alloy anns an fhùirneis teasachaidh, le teòthachd homogenization de 400 ℃ ~ 470 ℃; Ceum 7: Crùisg an ingot homogenized agus dèan às-tharraing teth gus pròifilean a thoirt gu buil le tiugh balla còrr air 2.0mm. Rè a 'phròiseas eas-tharraing, bu chòir am billet a chumail aig teòthachd 350 ℃ gu 410 ℃; Ceum 8: Brùth a 'phròifil airson leigheas quenching fuasgladh, le teòthachd fuasgladh 460-480 ℃; Ceum 9: Às deidh 72 uair a thìde de dh ’fhuasgladh cruaidh, cuir às do aois le làimh. Is e an siostam aois feachd làimhe: 90 ~ 110 ℃ / 24 uair + 170 ~ 180 ℃ / 5 uairean, no 90 ~ 110 ℃ / 24 uairean + 145 ~ 155 ℃ / 10 uairean.
5, Geàrr-chunntas Rannsachaidh
Gu h-iomlan, tha talamh tearc air a chleachdadh gu farsaing ann an fusion niùclasach agus dòrtadh niùclasach, agus tha mòran chruthan peutant aca ann an stiùiridhean teicnigeach leithid excitation X-ray, cruthachadh plasma, reactar uisge aotrom, transuranium, uranyl agus pùdar ogsaid. A thaobh stuthan reactair, faodar talamh tearc a chleachdadh mar stuthan structarail reactor agus stuthan insulation ceirmeag co-cheangailte riutha, stuthan smachd agus stuthan dìon rèididheachd neutron.
Ùine puist: Cèitean-26-2023