Noyaux absorbant les neutrons en oxyde de gadolinium

Absorption de neutrons et performances nucléaires

Section efficace d'absorption des neutrons thermiques extrêmement élevée : l'oxyde de gadolinium (Gd₂O₃) est l'un des matériaux ayant la section efficace d'absorption des neutrons thermiques la plus élevée dans la nature (~49 000 barns), surpassant de loin des matériaux tels que le carbure de bore (B₄C) et le carbure de silicium (SiC) en termes d'efficacité de capture et d'absorption des neutrons thermiques, mettant ainsi fin efficacement aux réactions en chaîne.

Stabilité aux radiations : Elle conserve une bonne intégrité structurelle dans des champs de radiation intenses, avec une dégradation lente des performances et une longue durée de vie.

Faibles sous-produits radioactifs : comparés à d’autres matériaux absorbant les neutrons (comme l’oxyde d’europium), les isotopes radioactifs produits par l’oxyde de gadolinium après absorption de neutrons sont relativement stables, ce qui simplifie leur manipulation ultérieure.

Performances à haute température et stabilité thermique

Point de fusion élevé : Le point de fusion dépasse 2400 °C, ce qui permet une stabilité structurelle dans les réacteurs à haute température ou les environnements de traitement à haute température.

Résistance aux hautes températures et au fluage : Il conserve une résistance mécanique et une dureté élevées à des températures élevées, présente une bonne résistance au fluage thermique et ne se déforme pas facilement.

Stabilité chimique et physique

Inertie chimique : Présente une excellente résistance à la corrosion face à divers métaux en fusion (tels que l'uranium, le plutonium et autres combustibles nucléaires) et aux environnements chimiques à haute température.

Faible coefficient de dilatation thermique : le coefficient de dilatation thermique est bien adapté à de nombreux alliages et céramiques, contribuant à réduire les contraintes thermiques lors des cycles thermiques.