DE1112303B - Silver alloys for nuclear reactor purposes - Google Patents

Silver alloys for nuclear reactor purposes

Info

Publication number
DE1112303B
DE1112303B DEH39128A DEH0039128A DE1112303B DE 1112303 B DE1112303 B DE 1112303B DE H39128 A DEH39128 A DE H39128A DE H0039128 A DEH0039128 A DE H0039128A DE 1112303 B DE1112303 B DE 1112303B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alloys
europium
silver
nuclear reactor
silver alloys
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEH39128A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Chem Dr Richard Lesser
Dipl-Ing Edwin Erben
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WC Heraus GmbH and Co KG
Original Assignee
WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WC Heraus GmbH and Co KG filed Critical WC Heraus GmbH and Co KG
Priority to DEH39128A priority Critical patent/DE1112303B/en
Priority to GB1897/61A priority patent/GB925240A/en
Publication of DE1112303B publication Critical patent/DE1112303B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00Control of nuclear reaction
    • G21C7/06Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
    • G21C7/24Selection of substances for use as neutron-absorbing material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • C22C5/06Alloys based on silver
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

Die Erfindung beinhaltet Silber-Legierungen für kernreaktortechnische Zwecke, insbesondere für Kontrollstäbe. The invention includes silver alloys for nuclear reactor purposes, in particular for control rods.

Die in der Kernreaktortechnik zu verwendenden Werkstoffe, beispielsweise für Kontrollstäbe, sollen den nachstehenden Bedingungen weitestgehend genügen: Die Werkstoffe sollen einen hohen Neutroneneinfangquerschnitt besitzen, genügend korrosionsbeständig sein, sich mechanisch gut verarbeiten lassen, keine Veränderungen ihrer mechanischen Eigenschäften durch die fortgesetzte Bestrahlung im Kernreaktor erleiden und darüber hinaus möglichst lange die Neutronenabsorbereigenschaft beibehalten.The materials to be used in nuclear reactor technology, for example for control rods, should largely satisfy the following conditions: The materials should have a high neutron capture cross-section possess, be sufficiently corrosion-resistant, be mechanically easy to process, no changes in their mechanical properties due to continued irradiation in the nuclear reactor suffer and, moreover, maintain the neutron absorbing property for as long as possible.

Die für diese Verwendungszwecke bisher bekannten Werkstoffe erfüllen diese Bedingungen nur in erheblich eingeschränktem Maße. So zeigen die häufig verwendeten Silber - Cadmium - Indium - Legierungen zwar gute Korrosionseigenschaften und gute Strahlenfestigkeit, doch ist der Einfangquerschnitt für Neutronen nicht besonders hoch. Außerdem verlieren diese bekannten Legierungen ihreNeutronenabsorbereigenschaften relativ schnell.The materials previously known for these purposes only meet these conditions to a considerable extent to a limited extent. This is how the frequently used silver - cadmium - indium alloys show good corrosion properties and good radiation resistance, but the capture cross-section for Neutrons not particularly high. In addition, these known alloys lose their neutron absorbing properties quite fast.

Um Kernreaktorwerkstoffe mit höherem Neutroneneinfangquerschnitt und längerer Wirksamkeit der Absorbereigenschaft zu erhalten als die Silber-Cadmium-Indium-Legierungen, hat man auch schon die Verwendung von Europium vorgeschlagen. Bekannt sind Legierungen von Europium mit Titan und Zirkonium. Der maximal erreichbare Europiumgehalt in diesen Legierungen wurde mit 0,5 Gewichtsprozent angegeben. Dieser geringe Europiumgehalt schränkt die Verwendung solcher Legierungen für beispielsweise Kontrollstäbe sehr erheblich ein.About nuclear reactor materials with a higher neutron capture cross-section and to maintain the effectiveness of the absorber properties for a longer period of time than the silver-cadmium-indium alloys, the use of europium has also been suggested. Alloys of europium with titanium and zirconium are known. The maximum achievable europium content in these alloys was 0.5 percent by weight specified. This low europium content limits the use of such alloys for example Control rods very considerably.

Man hat auch bereits europiumoxydhaltige Werkstoffe, sogenannte Cermets, für kernreaktortechnische Zwecke vorgeschlagen. Diese haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht genügend strahlenfest sind, da das Europium(III)-oxyd unter Bestrahlung zu Europium-(Il)-oxyd reduziert wird, wobei Sauerstoff frei wird, der unter anderem die Ursache für erhebliche Schäden ist. Europium(III)-oxyd besitzt auch in Form von Cermets geringe mechanische Stabilität und ist durch seine hygroskopische Eigenschaft besonders korrosionsanfällig. Materials containing europium oxide, so-called cermets, are also available for use in nuclear reactors Purposes suggested. However, these have the disadvantage that they are not sufficiently resistant to radiation, since the Europium (III) oxide is reduced to europium (II) oxide under irradiation, whereby oxygen is released, which is, among other things, the cause of considerable damage. Europium (III) oxide also possesses in the form of Cermets have low mechanical stability and are particularly susceptible to corrosion due to their hygroscopic properties.

Infolge der schwierigen Herstellung und Handhabung des reinen Europiummetalls, das in seinen Eigenschaften dem Calcium ähnelt, konnte es in reiner Form bisher nicht für kernreaktortechnische Zwecke benutzt werden.As a result of the difficult production and handling of the pure europium metal, which is in his Its properties are similar to that of calcium, but in its pure form it was not previously possible for use in nuclear reactors Purposes.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Silber-Legierungen, bestehend aus 0,5 bis 35%, vorzugsweise 2 bis 20% Europium, Rest Silber, beson-Silbef-Legierungen
für kernreäktbrtechriische Zwecke
It has now surprisingly been found that silver alloys, consisting of 0.5 to 35%, preferably 2 to 20% europium, the remainder silver, particularly silver alloys
for nuclear regulatory purposes

Anmelder:Applicant:

W. C. HeraeusW. C. Heraeus

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Hanau/M., Heraeusstr. 12/14
Company with limited liability,
Hanau / M., Heraeusstr. 12/14

Dipl.-Chem. Dr. Richard Lesser, Hanau/M.,Dipl.-Chem. Dr. Richard Lesser, Hanau / M.,

und Dipl.-Ing. Edwin Erben, Hanau/M.,and Dipl.-Ing. Edwin Erben, Hanau / M.,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

ders geeignet sind als Werkstoff für kernreaktortechnische Zwecke, insbesondere für Kontrollstäbe.these are suitable as a material for nuclear reactor purposes, in particular for control rods.

Infolge des großen Neutroneneinfangquerschnittes des Europiums gewährleisten diese hohen Europiumgehalte der Silber-Legierungen gemäß der Erfindung einen hohen Einfang von Neutronen. Außerdem sind die Legierungen sehr korrosionsbeständig und lassen sich bis zu einem Europiumgehalt von etwa 5 bis 6% gut verformen, beispielsweise walzen; Formstücke aus Silber-Legierungen mit einem höheren Europiumgehalt werden zweckmäßig durch Gießen hergestellt. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der genannten Legierungen infolge der Tatsache, daß sie auch durch fortgesetzte Bestrahlung im Kernreaktor keine Schäden erleiden.As a result of the large neutron capture cross-section of the europium, these ensure high europium contents of the silver alloys according to the invention have a high capture of neutrons. Also are the alloys are very corrosion-resistant and can be used up to a europium content of about 5 to 6% deform well, for example rolling; Fittings made of silver alloys with a higher Europium contents are expediently produced by casting. The use is particularly advantageous of the alloys mentioned due to the fact that they are also affected by continued irradiation in the nuclear reactor suffer no damage.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die Eigenschaften der Silber-Legierungen mit einem Europiumgehalt gemäß der Erfindung noch verbessert werden können, und zwar hat sich von neutronenabsorbierenden Stoffen besonders Cadmium bewährt, das in Mengen von 1 bis 30%, vorzugsweise von 5 bis 15%, zugesetzt wird. Der Silbergehalt der Legierungen soll in diesen Fällen 65% nicht unterschreiten, da die europiumhaltigen Silber-Legierungen gemäß der Erfindung die an sie zu stellenden Anforderungen dann besonders gut erfüllen. Neben der zusätzlichen Erhöhung des Einfangs von Neutronen, bedingt durch den Neutroneneinfangquerschnitt des Cadmiums, werden vor allem die mechanischen Eigenschaften der Legierungen durch diesen Zusatz verbessert. So konnte unter anderem festgestellt werden, daß europiumhaltige Silber - Cadmium - LegierungenIn addition, it has been shown that the properties of the silver alloys with a europium content can still be improved according to the invention, namely has from neutron absorbing Materials especially cadmium, which is present in amounts of 1 to 30%, preferably 5 to 15%, is added. The silver content of the alloys should not fall below 65% in these cases, as the europium-containing silver alloys according to the invention then the requirements to be made of them meet particularly well. In addition to the additional increase in the capture of neutrons, due to the neutron capture cross-section of the cadmium, mainly the mechanical properties of the alloys improved by this addition. So it could be established, among other things, that europium - containing silver - cadmium alloys

109 650/360109 650/360

wesentlich günstigere Dehnungswerte besitzen als Silber-Europium-Legierungen mit gleichem Europiumgehalt, aber ohne Cadmiumzusatz.have significantly more favorable elongation values than silver-europium alloys with the same europium content, but without the addition of cadmium.

Sowohl die Silber-Europium-Legierungen als auch die europiumhaltigen Silber-Legierungen sind innerhalb der angegebenen Gewichtsprozente ausgezeichnet korrosionsbeständig. Sie besitzen eine hohe Absorptionsfähigkeit für Neutronen und sind bezüglich der Neutronenabsorbereigenschaften bedeutend längere Zeit wirksam als die bisher bekannten kernreaktortechnischen Werkstoffe. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß Europium-151, das mit etwa 47% im natürlichen Isotopengemisch vorhanden ist, bis zu fünf Neutronen einfangen kann, ohne daß es seine Absorbereigenschaft verliert.Both the silver-europium alloys and the europium-containing silver alloys are within the specified weight percent excellent corrosion resistance. They have a high absorbency for neutrons and are significantly longer in terms of neutron absorbing properties Time effective than the previously known nuclear reactor technical materials. This is particularly due to it attributed to the fact that europium-151, which is present with about 47% in the natural isotope mixture, can capture up to five neutrons without losing its absorber properties.

Auf Grund der angegebenen Eigenschaften und Vorzüge eignen sich die Silber-Europium-Legierungen und auch die europiumhaltigen Silber-Cadmium-Legierungen besonders für die Verwendung als Werkstoffe für Kernreaktor-Kontrollstäbe.Due to the specified properties and advantages, the silver-europium alloys are suitable and also the europium-containing silver-cadmium alloys, especially for use as materials for nuclear reactor control rods.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Silber-Legierungen für kernreaktortechnische Zwecke, bestehend aus 0,5 bis 35%, vorzugsweise 2 bis 20% Europium, Rest Silber.1. Silver alloys for nuclear reactor purposes, consisting of 0.5 to 35%, preferably 2 to 20% europium, the remainder silver. ίο 2. Silber-Legierungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1 bis 30%, vorzugsweise 5 bis 15% Cadmium enthalten, wobei der Silbergehalt 65% der Gesamtlegierungen nicht unterschreiten soll.ίο 2. Silver alloys according to claim 1, characterized characterized in that they contain 1 to 30%, preferably 5 to 15% cadmium, wherein the silver content should not fall below 65% of the total alloys. 3. Verwendung der Silber-Legierungen nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von Kontrollstäben für Kernreaktoren.3. Use of the silver alloys according to claim 1 or 2 for the production of control rods for nuclear reactors.
DEH39128A 1960-04-09 1960-04-09 Silver alloys for nuclear reactor purposes Pending DE1112303B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH39128A DE1112303B (en) 1960-04-09 1960-04-09 Silver alloys for nuclear reactor purposes
GB1897/61A GB925240A (en) 1960-04-09 1961-01-17 Improvements in or relating to europium-containing alloys and nuclear reactor control rods made thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH39128A DE1112303B (en) 1960-04-09 1960-04-09 Silver alloys for nuclear reactor purposes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1112303B true DE1112303B (en) 1961-08-03

Family

ID=7153845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEH39128A Pending DE1112303B (en) 1960-04-09 1960-04-09 Silver alloys for nuclear reactor purposes

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE1112303B (en)
GB (1) GB925240A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
GB925240A (en) 1963-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2409461C2 (en) Process for the production of heat and creep-resistant nuclear components from zirconium alloys
DE2910581C2 (en)
AT160729B (en) Magnesium alloy.
DE1112303B (en) Silver alloys for nuclear reactor purposes
DE2558915A1 (en) MAGNESIUM ALLOYS
DE913000C (en) Component or component for protection against neutron and ª † radiation
DE2401342A1 (en) NEUTRON ABSORBING ALLOY
DE880214C (en) Process for the electrolytic deposition of zinc from zinc sulfate solutions and anode for this
DE1957908A1 (en) Impregnated graphite
DE1558491C3 (en) Use of aluminum-magnesium-lithium alloys as non-oxidizing materials in the air
DE1111405B (en) Zirconium alloy
DE2415881A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING METALLIC SHELLING MATERIALS FOR FAST REACTORS
DE1533246B1 (en) CREEP RESISTANT LEAD ALLOYS
DE1214884B (en) Beryllium-Magnesium Alloy
DE1236191B (en) Mixture for protection against neutron radiation
DE1539828A1 (en) Ionization chamber
DE844955C (en) X-ray protective ointment
DE2314482A1 (en) PRODUCTION OF HIGH 238 PU HIGH 16 0 LOW 2
DE1187975B (en) Mixture for the production of water-resistant anhydrite cements
AT231488B (en) Steels for the construction of nuclear reactors
AT226972B (en) Niobium based alloy
DE1173671B (en) Process for the treatment of ª € -stabilized plutonium alloys
DE940319C (en) Optical glass
DE728001C (en) Process for increasing the light resistance of artificially formed structures made of cellulose or cellulose derivatives
DE2317283A1 (en) USE OF AN IRON ALLOY TO MANUFACTURE PARTS FOR NUCLEAR REACTORS