Gadoliniumoxid-Neutronenabsorberkerne

Gadoliniumoxid-Keramikbauteile sind spezielle Funktionskeramiken, die aus hochreinem Gadoliniumoxidpulver hergestellt, gesintert und präzise verarbeitet werden. Aufgrund ihres extrem hohen Absorptionsquerschnitts für thermische Neutronen und ihrer ausgezeichneten Hochtemperaturstabilität werden diese Werkstoffe vorwiegend in kritischen Komponenten der Nuklearindustrie, der Medizin und der Forschung eingesetzt, wo eine strenge Neutronenabschirmung erforderlich ist. Darüber hinaus spielen sie aufgrund ihrer einzigartigen optischen Eigenschaften auch eine wichtige Rolle in optischen High-End-Systemen.

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Eigenschaften

Neutronenabsorption und nukleare Leistung

Extrem hoher thermischer Neutronenabsorptionsquerschnitt: Gadoliniumoxid (Gd₂O₃) ist eines der Materialien mit dem höchsten thermischen Neutronenabsorptionsquerschnitt in der Natur (~49.000 Barn) und übertrifft Materialien wie Borcarbid (B₄C) und Siliciumcarbid (SiC) hinsichtlich der Effizienz des Einfangens und der Absorption thermischer Neutronen bei weitem, wodurch Kettenreaktionen effektiv beendet werden.

Strahlungsstabilität: Es behält seine gute strukturelle Integrität auch in starken Strahlungsfeldern bei, mit langsamer Leistungsverschlechterung und einer langen Lebensdauer.

Geringe radioaktive Nebenprodukte: Im Vergleich zu anderen neutronenabsorbierenden Materialien (wie Europiumoxid) sind die radioaktiven Isotope, die bei der Neutronenabsorption durch Gadoliniumoxid entstehen, relativ stabil, was die weitere Handhabung vereinfacht.

Hochtemperaturleistung und thermische Stabilität

Hoher Schmelzpunkt: Der Schmelzpunkt liegt über 2400°C, was eine strukturelle Stabilität in Hochtemperaturreaktoren oder Hochtemperatur-Prozessumgebungen ermöglicht.

Festigkeit bei hohen Temperaturen und Kriechbeständigkeit: Es behält seine hohe mechanische Festigkeit und Härte auch bei erhöhten Temperaturen bei, weist eine gute Beständigkeit gegen thermisches Kriechen auf und verformt sich nicht leicht.

Chemische und physikalische Stabilität

Chemische Inertheit: Zeigt eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber verschiedenen geschmolzenen Metallen (wie Uran, Plutonium und anderen Kernbrennstoffen) und chemischen Hochtemperaturumgebungen.

Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient: Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist gut auf viele Legierungen und Keramiken abgestimmt, was dazu beiträgt, die thermische Spannung bei Temperaturwechselbeanspruchung zu reduzieren.

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