原子力産業における放射線防護分野におけるマコールセラミックスの利点と用途
マコールセラミックスの核となる利点
マコールセラミックス(微結晶ガラスセラミックス)は、そのユニークな物理的および化学的特性により、原子力産業における放射線防護の分野で大きな利点を持つ高性能材料です。
- 優れた耐放射線性能
-マコー・セラミックスは、気孔率がゼロで中性子放射化特性が低いため、放射線による損傷を効果的に低減できる。高い放射線環境に長時間さらされても、構造的完全性を維持し、照射による脆化や変形を避けることができる。例えば、原子炉の制御棒支持部では、その耐放射線性により、部品の寿命を従来の金属材料の3倍以上に延ばすことができる。
- 極端な温度下での安定性
-マコー・セラミックスは、800 ℃の連続高温と1000 ℃のピーク温度に耐え、金属と同等の熱膨張係数(9.3 × 10 -⁶/K)を有しています。この特性により、原子炉の熱サイクルにおける熱応力による破壊のリスクを回避することができ、シールや断熱部品の長期的な安定動作が保証されます。
- 化学的不活性および耐食性
-マコー・セラミックスは、強酸、強塩基、核廃棄物などの腐食性媒体に対して極めて強い耐食性を有しています。核燃料再処理装置のバルブやパイプラインなどの主要部品の耐食性は、腐食による漏れのリスクを効果的に低減することができます。
- 低ガス放出率と真空適合性
-超高真空環境において、マコールセラミックスのガス放出速度は、1 × 10 -⁹ Torr - L/s - cm ²以下です。この特徴により、原子炉キャビティを汚染するガスの放出を避けることができ、特に核融合装置の真空断熱部品に適しています。
- 精密加工と短納期対応
-Macorセラミックスは、±0.013mmまでの公差制御が可能なCNC精密加工に対応しています。複雑な構造を持つ放射線遮蔽カバーや中性子吸収ブラケットなどの非標準部品を焼結工程なしで製造でき、製造サイクルは従来のセラミックよりも30%短くなります。
2、原子力産業における典型的な応用シナリオ
マコーのセラミックスは、原子炉の炉心部品から放射性廃棄物の処分まで、原子力産業で幅広く使用されています:
- 原子炉の炉心部品
-制御棒ガイドブラケット:マコールセラミックスの低い中性子吸収特性と高温耐性は、高温放射線環境下での制御棒の正確な動きを保証し、原子炉の制御効率を向上させます。
-コアモニタリング装置シェル:外部からの放射線の干渉を遮蔽し、センサーの信号伝達の精度を保証します。
- 核燃料サイクル機器
-使用済み燃料処理容器のライニング:耐腐食性と放射線安定性により、放射性物質の漏れを防ぎ、機器のメンテナンスサイクルを5年以上に延長。
-ウラン濃縮遠心分離機のコンポーネント:軽量設計(密度わずか2.52g/cm ³)回転慣性を低減し、遠心分離機の効率を向上させ、六フッ化ウランによる腐食に耐える。
- 核廃棄物の保管と輸送
-高レベル放射性廃棄物遮蔽容器:多層マコールセラミックコンポジット構造は、ガンマ線と中性子線を減衰させることができ、鉛ベースの材料よりも40%高い保護効率を持ち、重金属汚染のリスクがありません。
-輸送タンクのシールリング:耐放射線老化性により、長距離輸送中もシール性能が低下せず、-50 ℃から+300 ℃までの極端な温度テストに合格しています。
マコール・セラミックス は、その優れた耐放射線性、高温安定性、化学的不活性、低ガス放出率、および精密加工能力により、原子力産業における放射線防護のための理想的な材料となっています。原子炉の炉心部品の精密制御においても、放射性廃棄物処分の安全バリアにおいても、Macorセラミックスは、高い信頼性、耐摩耗性、適応性を備えたソリューションを提供し、原子力の安全性と技術革新を支える重要な役割を担っています。