DE1112303B - Silver alloys for nuclear reactor purposes - Google Patents
Silver alloys for nuclear reactor purposesInfo
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/24—Selection of substances for use as neutron-absorbing material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/06—Alloys based on silver
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear 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 ZweckeIt 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. 12/14Company 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)
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) |
-
1960
- 1960-04-09 DE DEH39128A patent/DE1112303B/en active Pending
-
1961
- 1961-01-17 GB GB1897/61A patent/GB925240A/en not_active Expired
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 |