反応：
* 発熱反応： ジルコニウムと水素の間の反応は発熱性であり、熱を放出します。
* 直接の組み合わせ： ジルコニウムは、高温で水素を容易に吸収し、水素化ジルコニウムを形成します。 反応は、次の方程式で表すことができます。
ZR + 2H2→ZRH2
反応中に何が起こるか：
1。水素吸収： 約300°Cを超える温度では、ジルコニウムは周囲の大気から水素原子を吸収し始めます。
2。水素化： 水素原子はジルコニウム格子に拡散し、固溶体を形成します。より多くの水素原子が入ると、ジルコニウム結晶構造内の間質部位を占有し始め、水素化ジルコニウムの形成につながります。
3。相変化： 水素化ジルコニウムの形成は、材料内の相変化をもたらし、その特性に影響を与える可能性があります。
水素化ジルコニウムの特性：
* 脆性： 水素化ジルコニウムは、純粋なジルコニウムよりも脆弱です。
* 反応性の増加： 水素化ジルコニウムは、特に酸素と水を使用して、純粋なジルコニウムよりも反応性があります。
* 水素貯蔵： 水素化ジルコニウムは、水素を保存するのに有用な材料であり、制御された条件下で水素を吸収および放出できるためです。
* 中性子モデレーター： 中性子を減速させる能力により、原子炉の中性子モデレーターとして使用できます。
反応に影響する要因：
* 温度： 反応速度は温度とともに大幅に増加します。
* 圧力： 水素圧が高いほど吸収速度が向上します。
* 表面積： ジルコニウムの表面積が大きいと反応速度が増加します。
水素化ジルコニウムの応用：
* 原子炉： 中性子モデレーターとして、および原子炉の構造材料として使用されます。
* 水素貯蔵： 燃料電池やその他の用途に水素を保存するための有望な材料。
* 冶金： 特定の合金の特性を改善するために使用されます。
安全上の考慮事項：
* 火災の危険： 水素化ジルコニウムは可燃性であり、特に水分の存在下で、空気中で発火する可能性があります。
* 反応性： 水と反応して水素ガスを放出します。
要約：
水素でジルコニウムを加熱すると、特に核技術と水素貯蔵において、さまざまな用途を備えた脆性の反応性化合物である水素化ジルコニウムが形成されます。このプロセスには、水素吸収、ジルコニウム格子への拡散、および安定した水素化物相の形成が含まれます。その可燃性と反応性のために、水素化ジルコニウムを注意して扱うことを忘れないでください。
