DE1112303B - Silber-Legierungen fuer kernreaktortechnische Zwecke - Google Patents
Silber-Legierungen fuer kernreaktortechnische ZweckeInfo
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Classifications
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- G—PHYSICS
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- G21C—NUCLEAR REACTORS
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- 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
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Description
Die Erfindung beinhaltet Silber-Legierungen für kernreaktortechnische Zwecke, insbesondere für Kontrollstäbe.
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.
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.
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.
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.
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.
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
für kernreäktbrtechriische Zwecke
Anmelder:
W. C. Heraeus
Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Hanau/M., Heraeusstr. 12/14
Hanau/M., Heraeusstr. 12/14
Dipl.-Chem. Dr. Richard Lesser, Hanau/M.,
und Dipl.-Ing. Edwin Erben, Hanau/M.,
sind als Erfinder genannt worden
ders geeignet sind als Werkstoff für kernreaktortechnische Zwecke, insbesondere für Kontrollstäbe.
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.
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 - Legierungen
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wesentlich günstigere Dehnungswerte besitzen als Silber-Europium-Legierungen mit gleichem Europiumgehalt,
aber ohne Cadmiumzusatz.
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.
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.
Claims (3)
1. Silber-Legierungen für kernreaktortechnische Zwecke, bestehend aus 0,5 bis 35%, vorzugsweise
2 bis 20% Europium, Rest Silber.
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.
3. Verwendung der Silber-Legierungen nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von Kontrollstäben
für Kernreaktoren.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEH39128A DE1112303B (de) | 1960-04-09 | 1960-04-09 | Silber-Legierungen fuer kernreaktortechnische Zwecke |
| 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 |
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| DEH39128A DE1112303B (de) | 1960-04-09 | 1960-04-09 | Silber-Legierungen fuer kernreaktortechnische Zwecke |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1112303B true DE1112303B (de) | 1961-08-03 |
Family
ID=7153845
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DEH39128A Pending DE1112303B (de) | 1960-04-09 | 1960-04-09 | Silber-Legierungen fuer kernreaktortechnische Zwecke |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1112303B (de) |
| GB (1) | GB925240A (de) |
-
1960
- 1960-04-09 DE DEH39128A patent/DE1112303B/de 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 |
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