辐照企业有前景吗?
说到这个,就不得不先说一下中子射线对材料的作用机理。 中子是一种比电子电荷量大得多的微元荷电粒子(电子电荷e=1.6*10^-19库仑,中子电荷z=+2);因为电荷的原因,中子和原子核都有排斥力(因为带有相反的电荷),但是作用都很弱。 这样,带电荷的中子就不能像质子那样很容易进入原子(或者离子)内部产生轰击效应。所以,一般把中子的能量小于0.5兆ev的称为“软”中子,这种中子几乎不发生核反应,而主要能引起感生辐射。大于0.5兆ev的为“硬”中子,有足够的能力诱发核反应或引起电离辐射。
目前,用于工业生产的脉冲中子源主要有重水堆和加速器装置。其中,重水堆主要产生软中子,具有体积小、产量大、稳定性好等优点。而加速器产生的则是硬中子。 下面主要介绍重水堆。目前世界上正在运行的重水堆大概有30多座(美国关闭了两座),我国目前有4座,主要用于科研和工业生产。还有一些正在建设当中。 所谓重水堆就是利用铀燃料在反应堆里通过慢中子进行链式反应,生成氦4,并释放大量的热。为了保持反应的持续进行,就需要往里面注入锂6,锂6与铀238通过反应生成氚,然后利用氢的同位素进行热反应进行循环,维持温度。
其中,由于中子与反应堆中铀238核相互作用的几率取决于中子与铀238核之间的有效电荷和磁偶极矩的相互耦合作用,因此如果加入少量的金属钕就可以大大强化中子与反应堆中铀237核的相互作用,提高中子的俘获概率从而大大提高燃料的利用率。