Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welke materialen worden gebruikt om nucleaire materialen te bevatten?

De materialen die worden gebruikt om nucleaire materialen te bevatten, variëren afhankelijk van het specifieke materiaal, de vorm en de beoogde toepassing. Hier is een uitsplitsing:

voor insluiting van nucleaire brandstoffen en radioactief afval:

* staal: Staal is een veel voorkomend materiaal voor het construeren van kernreactoren, brandstofstaven, opslagcontainers en transportvaten. Het is sterk, duurzaam en kan hoge temperaturen weerstaan.

* beton: Beton wordt gebruikt in kerncentrales voor afscherming, insluitingsstructuren en voor het opslaan van radioactief afval in ondergrondse repositories. De dichtheid biedt uitstekende stralingsafscherming.

* lead: Lood is een uitstekend stralingsschild en wordt gebruikt voor het voering van containers, afschermingsapparatuur en het bouwen van vaten voor het transport van nucleaire materialen.

* Borosilicaatglas: Dit speciale glas wordt gebruikt voor het inkapselen van radioactief afval op hoog niveau in een vaste vorm. Het is chemisch resistent, duurzaam en heeft uitstekende stralingsschermige eigenschappen.

* keramiek: Keramiek wordt soms gebruikt in nucleaire brandstoffen en afvalvormen vanwege hun hittebestendigheid en chemische stabiliteit.

voor insluiting tijdens transport:

* staal: Zoals hierboven vermeld, wordt staal gebruikt voor het bouwen van vaten (dikke, stevige containers) om nucleaire materialen te transporteren. Deze vaten zijn ontworpen om extreme omstandigheden te weerstaan, waaronder effecten, brand en onderdompeling van water.

* lead: Lood wordt vaak gebruikt als voering in de stalen vaten om extra afscherming te bieden.

* uitgeput uranium: Dit zware metaal wordt gebruikt als afscherming in sommige vaten vanwege de eigenschappen met hoge dichtheid en stralingsscherming.

Voor onderzoek en andere toepassingen:

* plexiglass: Dit transparante plastic wordt gebruikt voor afscherming in laboratoria en onderzoeksfaciliteiten, waardoor visuele observatie van radioactieve materialen mogelijk is en toch bescherming biedt.

* titanium: Titanium wordt gebruikt in sommige nucleaire toepassingen vanwege de uitstekende weerstand tegen corrosie en hoge temperaturen.

Andere overwegingen:

* insluitsystemen zijn ontworpen om specifieke stralingsniveaus te weerstaan. De dikte en materiaalkeuze zijn afgestemd op het type en de hoeveelheid radioactief materiaal dat wordt ingeperkt.

* Het insluitmateriaal moet chemisch resistent zijn tegen het nucleaire materiaal en zijn omgeving. De insluiting voor zeer radioactief afval moet bijvoorbeeld weerstand bieden aan de afbraak van de radioactiviteit van het afval en de omliggende omgeving.

Het is belangrijk op te merken dat de specifieke materialen en ontwerpen die worden gebruikt voor nucleaire insluiting onderhevig zijn aan rigoureus testen en regelgevend toezicht om de veiligheid van werknemers en het publiek te waarborgen.