ES2287998T3

ES2287998T3 - PROCEDURE FOR MANUFACTURING A COVER FOR THE ABSORPTION OF NEUTRONS PRODUCED BY THE NUCLEAR REACTION OF RADIOACTIVE MATERIALS.

Info

Publication number: ES2287998T3
Application number: ES99118989T
Authority: ES
Inventors: Leo Wilbuer Klaus; Patzelt Matthias; Methling Dieter; Stelzer Hermann; Diersch Rudolph
Original assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH; Metallveredlung GmbH and Co KG
Current assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH; Metallveredlung GmbH and Co KG
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2007-12-16
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: DE59914334D1; EP1087408B1; EP1087408A1; WO2001024198A1; ATE362181T1

Abstract

A process for producing a coating for absorption of neutrons produced in a nuclear reaction, comprises dipping a screening material in a dispersion bath, where it is coated with an element with a high neutron capture cross section and an electrolytic or autocatalytic metallic element. During coating, there is movement between the surface and the bath. The element with the high capture cross section is in the form of an electrically conducting cpd.

Description

Procedimiento de fabricación de un revestimiento para la absorción de los neutrones producidos por la reacción nuclear de materiales radioactivos.Coating Manufacturing Procedure for the absorption of the neutrons produced by the reaction nuclear radioactive materials.

La invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un revestimiento para la absorción de los neutrones producidos por la reacción nuclear de materiales reactivos. La invención se refiere también a un elemento de absorción fabricado según el procedimiento.The invention relates to a method of manufacture of a coating for neutron absorption produced by the nuclear reaction of reactive materials. The invention also relates to a manufactured absorption element according to the procedure

Para el tratamiento de materiales radioactivos procedentes del ámbito de la técnica de reactores nucleares, éstos se apantallan unos de otros según la tarea, material y estado, por ejemplo, para el cambio y/o para la comprobación, así como para el transporte y/o almacenamiento, para evitar otras reacciones nucleares por los neutrones inevitablemente irradiados. Para conseguir una absorción deseada de neutrones se fabrican habitualmente elementos de absorción en forma de cajas, bidones, tubos o configuraciones similares con formas diferentes que rodean un objeto emisor de neutrones y por ello lo apantallan. El empleo de elementos semejantes de absorción hace posible, por ejemplo, el almacenamiento compacto de elementos que emiten neutrones, en particular, elementos combustibles de centrales nucleares.For the treatment of radioactive materials from the field of nuclear reactor technique, these they shield each other according to the task, material and state, by for example, for the change and / or for the check, as well as for the transport and / or storage, to avoid other reactions nuclear by inevitably irradiated neutrons. For get a desired absorption of neutrons are manufactured usually absorption elements in the form of boxes, drums, tubes or similar configurations with different shapes surrounding a neutron emitting object and therefore shield it. The employment of similar absorption elements make it possible, for example, the compact storage of neutron emitting elements, in in particular, fuel elements of nuclear power plants.

Del documento EP 0 385 187 A1 se conoce una estantería de almacenamiento de elementos combustibles en la que las placas de absorción forman un número de cajas que encierran los elementos combustibles en toda su longitud. Estos elementos de absorción son cajas o tubos de un material que absorbe neutrones, por ejemplo, acero al boro, un acero fino con una proporción de boro del 1 al 2%. Fuera del coste necesario de fabricación estos elementos de absorción son sumamente costosos y la eficacia está limitada a causa de la proporción limitada de boro. En el intento de aumentar la proporción de boro se ha controlado la deposición de una aleación de boro níquel. La proporción de boro puede aumentarse hasta el 8%, sin embargo, se aumentan también los costes aproximadamente en un factor 10, de forma que no viene al caso un empleo económico de tubos semejantes.From EP 0 385 187 A1 a known storage shelf for combustible elements in which the absorption plates form a number of boxes that enclose the combustible elements throughout its length. These elements of absorption are boxes or tubes of a material that absorbs neutrons, for example, boron steel, a fine steel with a proportion of 1 to 2% boron. Out of the necessary manufacturing cost these absorption elements are extremely expensive and the efficiency is limited because of the limited proportion of boron. In the attempt to increase the proportion of boron the deposition of a nickel boron alloy. Boron ratio can be increased up to 8%, however, costs are also increased approximately by a factor of 10, so that a economic use of similar tubes.

Para otros objetivos, por ejemplo, el transporte y/o el almacenamiento de materiales radioactivos se emplean procedimientos en los que se depositan capas de níquel sobre las superficies metálicas de los recipientes.For other purposes, for example, transportation and / or the storage of radioactive materials are used procedures in which nickel layers are deposited on the metal surfaces of the containers.

En el documento US-PS 4 218 622 se describen un elemento compuesto de absorción que presenta una lámina delgada de soporte o una chapa delgada de soporte, sobre la que se aplica una matriz polimérica en la que están depositadas partículas de carburo de boro. Como material de la lámina de soporte o de la chapa de soporte se emplea preferiblemente polímero endurecido con fibra de vidrio. Las partículas de carburo de boro están repartidas uniformemente en la superficie de la matriz polimérica con una concentración de boro de hasta 0,1 g/cm^{2}. En caso de un empleo de la parte compuesta de absorción en una estantería de almacenamiento de elementos combustibles, este elemento de absorción tiene un espesor de hasta 7 mm, está configurado en forma de una lámina o de una chapa y se suspende entre una pared interior y una pared exterior. Si se garantiza una distribución homogénea de las partículas de carburo de boro dispuestas en la superficie de la matriz polimérica durante mucho tiempo, en particular, con vistas a una abrasión en la superficie, no puede tomarse el documento US-PS 4 218 622.In US-PS 4 218 622 a composite absorption element having a thin sheet of support or a thin sheet of support, on the that a polymer matrix is applied in which they are deposited boron carbide particles. As support sheet material or from the support plate, polymer is preferably used hardened with fiberglass. Boron carbide particles they are evenly distributed on the surface of the matrix polymeric with a boron concentration of up to 0.1 g / cm2. In case of a use of the composite absorption part in a storage shelf for fuel elements, this absorption element has a thickness of up to 7 mm, is configured in the form of a sheet or a sheet and is suspended between an inner wall and an outer wall. If one is guaranteed homogeneous distribution of boron carbide particles arranged on the surface of the polymer matrix for a long time time, in particular, with a view to surface abrasion, US-PS 4 218 622 cannot be taken.

En el documento EP 0 016 252 A1 se describe un procedimiento para la fabricación de un elemento de absorción que absorbe neutrones. En el procedimiento, mediante pulverización de plasma se aplica carburo de boro sobre un sustrato junto con una sustancia metálica, integrándose el carburo de boro en una matriz de una sustancia metálica. El procedimiento se realiza además, de forma que se evita una oxidación del boro. El elemento de absorción así fabricado debe ser estable frente a un medio líquido, que está presente, por ejemplo, en una pila de almacenamiento de elementos combustibles. El espesor de la capa de metal y carburo de boro aplicada mediante la pulverización de plasma es al menos de 500 \mum. La proporción del carburo de boro es aproximadamente del 50% en volumen. Como sustancia metálica se tienen en cuenta aluminio, cobre y acero inoxidable, conteniendo el sustrato la misma sustancia metálica que la capa aplicada. Para conseguir una absorción eficaz de neutrones es necesaria una capa relativamente gruesa de carburo de boro, en particular, el espesor de la capa es de 3 a 6 mm.EP 0 016 252 A1 describes a procedure for manufacturing an absorption element that absorbs neutrons In the process, by spraying plasma is applied boron carbide on a substrate together with a metallic substance, integrating boron carbide into a matrix of a metallic substance The procedure is also performed, of form that prevents oxidation of boron. The absorption element thus manufactured it must be stable against a liquid medium, which is present, for example, in an item storage stack fuels The thickness of the metal and boron carbide layer applied by plasma spraying is at least 500 \ mum. The proportion of boron carbide is approximately 50% by volume. As a metallic substance they are taken into account aluminum, copper and stainless steel, the substrate containing the same metallic substance as the applied layer. To get one efficient absorption of neutrons a relatively layer is necessary thick boron carbide, in particular, the thickness of the layer is from 3 to 6 mm.

Del documento DE-AS 1 037 302 y del DE 2 361 363 se conoce proveer tubos, en particular, latas de conserva, con material de absorción sobre su superficie exterior por métodos electrolíticos para la protección frente a radiaciones radioactivas. Con respecto a los procesos y dispositivos tecnológicos para la realización técnica de las transformaciones de material y los cambios de estado físico-químicos para la aplicación de los materiales de absorción no puede tomarse información del documento DE-AS-1 037 302 y del DE 2 361 363.From DE-AS 1 037 302 and of DE 2 361 363 it is known to provide tubes, in particular cans of preserves, with absorption material on its outer surface by electrolytic methods for radiation protection Radioactive Regarding processes and devices technology for the technical realization of the transformations of material and physical-chemical changes for the application of the absorption materials cannot be taken document information DE-AS-1 037 302 and DE 2 361 363.

Del documento EP 0 055 679 A2 se conocen procedimientos para la fabricación de elementos de apantallamiento, aplicándose carburo de boro en un procedimiento de revestimiento por plasma sobre la superficie del elemento de apantallamiento, o se esparce carburo de boro en polvo sobre la superficie después de un niquelado previo electrolítico o químico del elemento de apantallamiento, y a continuación se niquela después electrolítica o químicamente el elemento de apantallamiento. Después de este procedimiento pueden aplicarse solo pequeñas cantidades de carburo de boro sobre la superficie en órdenes de magnitud del 20% en peso con respecto al níquel. Por consiguiente se necesitan capas muy gruesas de forma que estos procedimientos ya conocidos no son económicos. En la práctica no se han empleado más estos procedimientos ya que no pueden realizarse concretamente de forma tecnológica. La aplicación de un polvo sobre la superficie en el sentido de esparcir no es una medida que garantice una producción industrial asegurada.From EP 0 055 679 A2 known procedures for manufacturing shielding elements, applying boron carbide in a coating process by plasma on the surface of the shielding element, or Spread boron carbide powder on the surface after a electrolytic or chemical pre nickel plating of the element shielding, and then nickel after electrolytic or chemically the shielding element. After this procedure only small amounts of carbide can be applied of boron on the surface in orders of magnitude of 20% by weight with respect to nickel. Therefore very layers are needed thick so that these known procedures are not economical In practice, these have not been used anymore procedures since they cannot be carried out concretely Technological The application of a powder on the surface in the sense of spreading is not a measure that guarantees a production industrial insured.

Todos los procedimientos ya conocidos y los elementos de apantallamiento fabricados después pueden verse como no rentables en el sentido de grandes costes de fabricación y un gran coste de material. Más allá está restringida la variabilidad de la forma de los elementos de apantallamiento y la ampliación de las posibilidades de empleo.All known procedures and shielding elements manufactured later can be seen as unprofitable in the sense of high manufacturing costs and a Great material cost. Beyond variability is restricted of the shape of the screening elements and the extension of The employment possibilities.

Del documento US-A-3,625,821 se conoce un elemento combustible para reactores nucleares que presenta un tubo de material combustible con una superficie interior que está revestida con un metal de apoyo con una pequeña sección de captura de neutrones, en cuya capa están almacenados los venenos combustibles del reactor. Como venenos del reactor pueden servir los compuestos de boro.Of the document US-A-3,625,821 an element is known fuel for nuclear reactors that features a tube of combustible material with an inner surface that is coated with a support metal with a small capture section of neutrons, in whose layer combustible poisons are stored of the reactor. Compounds from the reactor can serve as compounds Boron

La fabricación de acero al boro es sumamente costosa. El acero se funde y se enriquece boro por costosos procedimientos hasta valencia 10 y se mezcla con el acero fundido. Se produce un acero al boro de 1,1 a 1,4% en peso de boro. Este acero puede muy difícil trabajarse, es sumamente frágil y se suelda mal. Elementos de apantallamiento fabricados así tienen un peso extraordinariamente elevado con propiedades medias de absorción. Por ejemplo, se conocen recipientes interiores de almacenamiento fabricados de acero al boro, así llamadas cestas, para el almacenamiento intermedio de los elementos combustibles que presentan un peso de aproximadamente 10 Tm.Boron steel manufacturing is extremely expensive. Steel melts and enriches boron for expensive procedures up to valence 10 and mixed with molten steel. A boron steel of 1.1 to 1.4% by weight of boron is produced. This Steel can be very difficult to work, it is extremely fragile and welded evil. Shielding elements manufactured in this way have a weight extraordinarily high with average absorption properties. By example, interior storage containers are known made of boron steel, so-called baskets, for the intermediate storage of combustible elements that They have a weight of approximately 10 tons.

Del documento WO 98/59344 se conoce un procedimiento para la fabricación de un revestimiento para la absorción de neutrones, proveyéndose superficies correspondientes de un elemento de apantallamiento con una capa níquel/boro, estando presente en el baño de dispersión boro en forma elemental o de carburo de boro. Pueden obtenerse elevados ratios de incorporación de boro, sin embargo, está limitado la ratio de incorporación en caso de empleo de boro en forma elemental y el revestimiento presenta una gran dureza y por consiguiente una elevada fragilidad. El carburo de boro solo tiene pobres propiedades conductoras, todo lo más propiedades de semiconductor, y por consiguiente electrolíticamente puede dirigirse difícilmente o en absoluto. Por ello se producen sólo estructuras lentas de capa y malas configuraciones de capa. Por el movimiento relativo generado se produce una cierta accidentalidad en la estructura de capa. Por ello el procedimiento resulta en total muy costoso, por que es muy exigente respecto a los materiales empleados, la gestión del procedimiento y similares.From WO 98/59344 a known procedure for manufacturing a coating for the neutron absorption, providing corresponding surfaces of a shielding element with a nickel / boron layer, being present in the boron dispersion bath in elemental or boron carbide High rates of incorporation can be obtained of boron, however, the incorporation rate is limited in Use of boron in elemental form and cladding It has a high hardness and therefore a high fragility. Boron carbide only has poor conductive properties, all the most semiconductor properties, and therefore Electrolytically it can be directed hard or not at all. By this only produces slow layer and bad structures layer settings Due to the relative movement generated, It produces a certain accident in the layer structure. By this is a very expensive procedure, because it is very demanding regarding the materials used, the management of procedure and the like.

Partiendo del estado de la técnica ya conocido la presente invención tiene el objetivo de mejorar ulteriormente un procedimiento para la fabricación de un revestimiento o de los elementos de apantallamiento para la absorción de los neutrones producidos por la reacción nuclear de materiales radioactivos, que pueda aplicarse sencilla y económicamente, aumente la efectividad de la absorción, permita mayor variabilidad respecto a los materiales base y la forma de los elementos de apantallamiento, pueda dirigirse bien tecnológicamente y haga posible en particular la fabricación de elementos de absorción más ligeros con al menos las mismas calidades de absorción.Starting from the prior art, the present invention aims to further improve a process for the manufacture of a coating or shielding elements for the absorption of neutrons produced by the nuclear reaction of radioactive materials, which can be applied simply and economically, increase the effectiveness of the absorption, allow greater variability with respect to the base materials and the shape of the screening elements, can be technologically well managed and make possible in particular the manufacture of lighter absorption elements with at least the same qualities of absorption.

Para la solución técnica de este objetivo se propone según la reivindicación 1 un procedimiento para la fabricación de un revestimiento para la absorción de los neutrones producidos por la reacción nuclear de materiales radioactivos.According to claim 1, a method for manufacturing a coating for the absorption of the neutrons produced by the nuclear reaction of radioactive materials is proposed for the technical solution of this objective.

Se ha mostrado que la configuración, por ejemplo, de una capa de níquel boro en un baño de dispersión por movimiento relativo periódico entre la superficie a revestir y el baño de dispersión trae consigo muy buenos resultados. Mediante el empleo de compuestos conductores de elementos con una gran sección de captura de neutrones se produce una buena dirigibilidad electrolítica, y se ha mostrado sorprendente que las ratios de incorporación pueden aumentarse considerablemente. Por ello resulta la posibilidad de configurar espesores de capa mucho más pequeños.It has been shown that the configuration, by example of a layer of nickel boron in a dispersion bath by periodic relative movement between the surface to be coated and the dispersion bath brings very good results. Through the use of conductive compounds of elements with a large section neutron capture produces a good airship electrolytic, and it has been surprising that the ratios of Incorporation can be greatly increased. Therefore it turns out the ability to configure layer thicknesses much more little ones.

Como elementos con una gran sección de captura de neutrones vienen a cuenta elementos del grupo del boro, también en la forma elemental o de carburo de boro, gadolinio, cadmio, samario, europio o disprosio. La gran sección de captura de neutrones ayuda por el tamaño de la sección transversal de captura para neutrones del elemento correspondiente. Como compuestos conductores se han demostrado como especialmente buenos para ser empleados en particular compuestos metálicos. En este caso pueden nombrarse boruros metálicos, como por ejemplo, boruro de hierro, boruro de níquel y similares. La enumeración es a modo de ejemplo y puede ampliarse con respecto a los elementos nombrados. La conductividad ayuda por la buena dirigibilidad electrolítica de forma que el procedimiento puede dirigirse bajo condiciones límite menos exigentes con elevada seguridad y reproducibilidad.As elements with a large capture section neutrons come to mind elements of the boron group, too in the elemental or carbide form of boron, gadolinium, cadmium, samarium, europium or dysprosium. The great capture section of neutrons help by the size of the capture cross section for neutrons of the corresponding element. As compounds drivers have been shown to be especially good at being employees in particular metal compounds. In this case they can be named metal borides, such as iron boride, nickel boride and the like. The enumeration is by way of example and It can be extended with respect to the named elements. The conductivity helps by the good electrolytic airship of so that the procedure can be conducted under limit conditions less demanding with high safety and reproducibility.

Como elemento metálico electrolítica o autocataliticamente apantallable vienen a cuenta en particular níquel, cadmio o cobre. El elemento con una gran sección de captura de neutrones o sus compuestos se introducen en esta matriz metálica con el efecto correspondiente.As an electrolytic metallic element or autocatalytically screened come in particular nickel, cadmium or copper. The element with a large capture section of neutrons or their compounds are introduced into this metal matrix With the corresponding effect.

Con ventaja especial se propone emplear isótopos de los elementos correspondientes que presenten una sección de captura de neutrones aumentada. Así se conoce, por ejemplo, que el empleo de ^{11}B significa una sección de captura de neutrones de 0,005 barnios, mientras que el empleo del isótopo ^{10}B significa 3837 barnios. Por ello se producen los espesores posibles de capa más pequeños.With special advantage it is proposed to use isotopes of the corresponding elements that present a section of increased neutron capture. Thus it is known, for example, that the use of 11 B means a neutron capture section of 0.005 varnishes, while the use of the 10 B isotope means 3837 varnishes This is why the possible layer thicknesses are produced More smalls.

Se produce por consiguiente a causa de las ratios de almacenamiento una efectividad mucho más grande. Las capas de absorción están en los órdenes de magnitud de hasta 800 \mum. Más allá es una ventaja especial la independencia del procedimiento del material base. De forma ventajosa puede emplearse material base inorgánico, por ejemplo, acero, acero fino, acero al boro, titanio, aluminio, cobre, níquel y similares, inclusive aleaciones correspondientes. A pesar de su carácter orgánico puede considerarse como material base material de fibra de carbono. El material de fibra de carbono presenta la ventaja especial de la fabricabilidad galvanotécnica del elemento de absorción.It is therefore produced because of the storage ratios a much greater effectiveness. The absorption layers are in orders of magnitude of up to 800 \ mum. Beyond is a special advantage the independence of the base material procedure. Advantageously it can be used inorganic base material, for example, steel, stainless steel, stainless steel boron, titanium, aluminum, copper, nickel and the like, inclusive corresponding alloys. Despite its organic character it can considered as carbon fiber material base material. He Carbon fiber material presents the special advantage of the galvanotechnical manufacturability of the absorption element.

También existe según la invención la posibilidad de fabricar el elemento de absorción en estado terminado o en partes individuales. A causa de la independencia del material base pueden emplearse de forma muy sencilla materiales trabajables. Por otro lado pueden prefabricarse completamente también formas complicadas de elementos de absorción, recipientes, cestas y similares y a continuación revestirse según la invención.There is also the possibility according to the invention of manufacturing the absorption element in finished state or in individual parts Because of the independence of the base material Workable materials can be used very easily. By on the other hand forms can also be completely prefabricated complicated absorption elements, containers, baskets and similar and then coated according to the invention.

A causa del elevado ratio de incorporación es extraordinariamente efectivo el apantallamiento, de forma que las capas pueden ser extremadamente delgadas. Por consiguiente son posibles ahorros de peso de hasta el 50% con respecto a los elementos de apantallamiento fabricables según los procedimientos convencionales. Los recipientes interiores de almacenamiento (cestas) empleados actualmente en el programa de recipientes para el almacenamiento de elementos combustibles de hasta ahora aproximadamente 10 Tm pueden fabricarse ahora según el procedimiento según la invención en órdenes de magnitud de 4 a 6 Tm.Because of the high incorporation rate it is extraordinarily effective screening, so that the layers can be extremely thin. Therefore they are possible weight savings of up to 50% compared to fabricable shielding elements according to the procedures conventional. Inner storage containers (baskets) currently employed in the recipients program for the storage of combustible elements so far approximately 10 Tm can now be manufactured according to the procedure according to the invention in orders of magnitude from 4 to 6 Tm.

El material base puede prefabricarse como pieza terminada o pieza individual de forma que pueden formarse elementos terminados de absorción de las piezas individuales. La composición de los elementos de absorción o de las partes de los elementos de absorción para puntos de almacenamiento o cestas de soporte completos puede fabricarse por compuestos en arrastre de forma o de fuerza. La invención hace posible también el revestimiento de estanterías para almacenamiento y cestas de soporte. El revestimiento en el baño de dispersión se realiza química o electrolíticamente.The base material can be prefabricated as a piece finished or individual piece so that elements can be formed Finished absorption of individual parts. The composition of the absorption elements or parts of the elements of absorption for storage points or support baskets complete can be manufactured by dragging compounds of form or of force. The invention also makes possible the coating of storage shelves and support baskets. He coating in the dispersion bath is performed chemical or electrolytically

El movimiento relativo entre la superficie a revestir y el baño de dispersión puede realizarse, por ejemplo, por un movimiento del elemento a revestir en el baño de dispersión. De forma conocida se proporcionan elementos como boro y similares, de forma que una renovación o trasvase de la dispersión prácticamente no es posible económicamente. Cualquier agregado de renovación o trasvase sería desgastado en el tiempo más breve. Sin embargo, por el movimiento relativo debe conseguirse por un lado una todavía buena mezcla o una mezcla repetida de la dispersión, por otro lado una conducción orientada de la dispersión sobre la superficie a revestir. Junto al movimiento del elemento mismo puede moverse también todo el dispositivo de revestimiento con la finalidad de generar el movimiento relativo. Así puede pensarse, por ejemplo, la realización del revestimiento en un tipo de tambor. El movimiento relativo puede realizarse también por movimiento mecánico del baño, inyección de gas, en particular aire, apoyo de ultrasonidos, así como combinación de ellos.The relative movement between the surface a coating and the dispersion bath can be carried out, for example, by a movement of the element to be coated in the dispersion bath. From known way are provided elements such as boron and the like, of so that a renewal or transfer of the dispersion practically It is not possible economically. Any renewal attachments or Transfer would be worn in the shortest time. However, by relative movement must be achieved on the one hand yet good mixing or repeated mixing of the dispersion, on the other hand an oriented conduction of the dispersion on the surface to coat. Next to the movement of the element itself it can move also the entire coating device for the purpose of generate relative motion So you can think, for example, the realization of the coating in a type of drum. The movement relative can also be done by mechanical movement of the bath, gas injection, in particular air, ultrasonic support as well as a combination of them.

Con ventaja especial se propone con la invención que la superficie a revestir se disponga en el baño de dispersión señalando hacia arriba. Por consiguiente se piensa que la superficie a revestir se dispone en el baño de dispersión de forma que a causa de la fuerza de gravedad las partículas que se encuentran en la dispersión bajan en la superficie. Esta forma de disposición según la invención, en particular en combinación con la generación periódica de un movimiento relativo entre la superficie y el baño de dispersión favorece resultados sobresalientes de revestimiento.With special advantage it is proposed with the invention that the surface to be coated is arranged in the dispersion bath pointing up. Therefore it is thought that the surface to be coated is arranged in the dispersion bath so that because of the force of gravity the particles that are in the dispersion down on the surface. This form of arrangement according to the invention, in particular in combination with the generation periodic of a relative movement between the surface and the bath dispersion favors outstanding results of coating.

Con ventaja especial se propone con la invención que el procedimiento de revestimiento se realice en una cubeta de vidrio o cerámica. Por ello se garantiza una pureza especial del baño de dispersión.With special advantage it is proposed with the invention that the coating procedure be performed in a bucket of glass or ceramic Therefore, a special purity of the dispersion bath.

Con la invención se expone un procedimiento fácilmente realizable, económico y muy efectivo para la fabricación de elementos de absorción para la absorción de neutrones, que hace fabricables en particular elementos de absorción independientes del material de base que en caso de efectos de absorción comparables son considerablemente más ligeros que elementos conocidos de apantallamiento.A procedure is set forth with the invention. easily realizable, economical and very effective for manufacturing of absorption elements for neutron absorption, which makes in particular, absorption elements independent of the base material that in case of comparable absorption effects are considerably lighter than known elements of shielding

La invención se refiere más allá a elementos de absorción fabricados por el procedimiento descrito según las reivindicaciones 1 - 13. Éstos se caracterizan por que presentan un revestimiento formado por un elemento con una gran sección de captura de neutrones y níquel, con una proporción del elemento o su compuesto con una gran sección de captura de neutrones de hasta el 60% en volumen, mejor dicho del 40% en volumen. El espesor de capa es en 350 a 500 \mum hasta 800 \mum, estando configurada la capa de un material base inorgánico como acero, titanio, cobre o similares. Pueden realizarse espesores de capa hasta 2000 \mum. La configuración se realiza químicamente, mejor dicho electrolíticamente. El elemento de apantallamiento puede estar recubierto en forma terminada o estar compuesto de partes individuales revestidas individualmente. Como electrolito viene al caso, por ejemplo, fósforo-níquel sin corriente exterior o níquel electrolítico.The invention relates further to elements of absorption manufactured by the procedure described according to claims 1-13. These are characterized by having a coating formed by an element with a large section of neutron and nickel capture, with a proportion of the element or its composed with a large neutron capture section of up to 60% by volume, rather 40% by volume. Layer thickness it is in 350 to 500 µm up to 800 µm, the layer being configured of an inorganic base material such as steel, titanium, copper or Similar. Layer thicknesses can be made up to 2000 µm. The configuration is done chemically, rather electrolytically The shielding element may be coated in finished form or be composed of parts individually coated individually. As electrolyte comes to case, for example, phosphorus-nickel without current exterior or electrolytic nickel.

En un ensayo se han revestido electrolíticamente placas convencionales de acero en un baño de dispersión de carburo de boro/níquel. Además, se han girado las placas cada media hora en el baño y se han movido periódicamente arriba y abajo para producir, por un lado, un movimiento relativo entre las superficies y el baño de dispersión, por otro lado, para disponer la superficie a revestir señalando hacia arriba en el baño. Se podría integrar carburo de boro en la matriz de níquel en el rango de 40% en volumen como se desprende de análisis posteriores.In one test they have been electrolytically coated conventional steel plates in a carbide dispersion bath of boron / nickel. In addition, the plates have been rotated every half hour in the bathroom and have periodically moved up and down to produce, on the one hand, a relative movement between surfaces and the dispersion bath, on the other hand, to arrange the surface to coat pointing up in the bathroom. Could be integrated Boron carbide in the nickel matrix in the range of 40% by volume as follows from further analysis.

Claims

1. Method of manufacturing a coating for the absorption of neutrons produced by the nuclear reaction of radioactive materials, in which at least a part of an element composed of a base material is provided on its predetermined surfaces for it, in a bath of dispersion, of a layer formed by an element with a large neutron capture section and by a metallic element that can be deposited by electrolysis or autocatalysis, producing a relative movement during the coating process at least periodically between the surface to be coated and the dispersion bath, and at least one element of the group comprised of boron, gadolinium, cadmium, samarium, europium or dysprosium being used as an element with a large neutron capture section, characterized in that the element with a large neutron capture section is present in the dispersion bath in an electrically conductive compound and deposited with a a proportion of more than 20% by volume in the coating.

2. Method according to claim 1, characterized in that one of the elements of the nickel, cadmium or copper group is used as a metal element deposited by electrolysis or autocatalysis.

3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a metal compound is used as the conductor compound of the element with a large neutron capture section.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that metallic boride is used as the conductor compound of the element with a large neutron capture section.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the element with a large neutron capture section is used in the form of an isotope with an increased neutron capture section.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the relative movement is produced by the movement of the element to be coated.

7. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the relative movement is produced by the injection of gas and / or the application of ultrasound.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the formation of the layer is carried out chemically.

9. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the formation of the layer is carried out electrolytically.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a layer with a thickness of up to 800 µm is produced.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the element with a large neutron capture section or its compounds is integrated in the metal matrix with up to 60% by volume.

12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dispersion bath is mixed at least periodically during the coating process.

13. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the process is carried out in a glass or ceramic bowl.

14. Absorption element manufactured by the method according to at least one of the preceding claims 1-13.