これは、原子炉グレードの材料を定義するものの内訳です。
プロパティ:
* 高温抵抗: 原子炉は非常に高い温度で動作し、融解や分解せずに構造的完全性を維持できる材料を必要とします。
* 腐食抵抗: 原子炉環境は、放射性材料、水、およびその他の化学物質が存在するため、非常に腐食性があります。反応器グレードの材料は、劣化や潜在的な漏れを防ぐために、これらの腐食剤に抵抗する必要があります。
* 放射抵抗: 原子炉は高レベルの放射線を放出し、時間の経過とともに材料を損傷する可能性があります。原子炉グレードの材料は、放射線損傷に耐え、その特性を保持する能力のために特別に選択されています。
* 中性子吸収断面: コントロールロッドなどの一部の反応器材料は、中性子を吸収するように設計されており、反応器コア内の連鎖反応を効果的に調節しています。これらの材料は、高い中性子吸収断面を持っています。
* 低活性化: 生成された長期放射性廃棄物を最小限に抑えるために、反応器グレードの材料が低い活性化特性に対して選択されることがよくあります。これは、中性子爆撃にさらされたときに過度に放射性にならないことを意味します。
原子炉等級材料の例:
* ジルコニウム合金: 優れた腐食抵抗、高温強度、および低中性子吸収のために、燃料の覆いと構造成分で使用されます。
* ステンレス鋼: 原子炉容器、配管、およびその他の構造成分で使用されます。それらは、強度、腐食抵抗、溶接性のために選ばれます。
* 炭化ホウ素: 中性子吸収断面が高いため、コントロールロッドで使用されます。
* グラファイト: 中性子を遅くする能力により、一部の原子炉設計のモデレーターとして使用されます。
* コンクリート: 労働者と環境を放射線から保護するためのシールドに使用されます。
テストと認証:
原子炉グレードの材料は、厳格な品質基準を確実に満たすために、厳格なテストと認証を受けます。これらのテストには以下が含まれます。
* 機械テスト: 強度、延性、疲労抵抗を評価します。
* 腐食テスト: さまざまな腐食剤に対する耐性を評価する。
* 放射テスト: 放射線損傷に対する材料の抵抗を測定するため。
* 中性子吸収試験: 中性子を吸収する材料の能力を決定する。
重要性:
原子炉の安全性と信頼性には、原子炉グレードの材料の使用が重要です。彼らは貢献します:
* 漏れや事故の防止: 耐食性は放射性材料の漏れを防ぎますが、高温耐性は構造的障害を防ぎます。
* 核反応の制御: 中性子吸収体は、コア内の連鎖反応を調節します。
* 長期放射性廃棄物の最小化: 低活性化材料は、発生する放射性廃棄物の量を減らします。
要約すると、原子炉グレードの材料は、原子炉に見られる極端な条件に耐えるように特別に設計されており、安全で効率的な動作を確保し、環境への影響を最小限に抑えます。