Гафний нейтронов

Гафний не имеет собственных минералов и в природе обычно сопутствует цирконию. По химическим свойствам он весьма сходен с цирконием, но отличается от него способностью интенсивно захватывать нейтроны, благодаря чему этот элемент используется в регулирующих и защитных устройствах атомных реакторов. При этом применяют как металлический гафний, так и некоторые его соединения, например, диоксид гафния НЮг последний применяется также при изготовлении оптических стекол с высоким показателем преломления. [c.651]

Технический цирконий, применяемый преимущественно в качестве коррозионностойкого материала в химической промышленности [45], содержит до 2,5 % гафния, который трудно поддается отделению из-за сходства химических свойств циркония и гафния. Эта примесь не оказывает заметного влияния на коррозионные свойства циркония. Чистый металл с малым содержанием гафния (< 0,02 %) обладает малым Охватом тепловых нейтронов, что делает его особенно пригодным мя использования в ядерной энергетике. [c.379]

Титан благодаря высокой термической и коррозионной устойчивости — важный конструкционный материал. Он используется для строительства самолетов, подводных лодок и пр. Цирконий (освобожденный от гафния) и его некоторые сплавы применяются в атомной энергетике в качестве конструкционных материалов, отражающих нейтроны. Масштабы применения гафния более ограничены он также используется в атомной энергетике, но как поглотитель нейтронов применяется в электронной технике (катоды телевизионных трубок). [c.500]

Следует отметить, что в то время, когда Н. Бор строил таблицу, семьдесят второй элемент не был открыт. Было неясно, сколько должно быть редких земель. Полагая, что число их равно пятнадцати, семьдесят второй элемент искали среди минералов, содержащих редкие земли. Так как число 4/-электронов равняется 14, то этот элемент должен иметь близкую к цирконию внешнюю оболочку. Поэтому Н. Бор предложил искать семьдесят второй элемент в циркониевых рудах. Этот элемент, названный гафнием, и был обнаружен в циркониевых рудах. Цирконий и гафний играют большую роль в современной атомной технике. В частности, интенсивно поглощающий нейтроны гафний должен быть удален из циркония, употребляемого на изготовление труб, по которым циркулирует теплоноситель в котлах атомных электростанций. [c.462]

Металлический гафний применяется для изготовления стержней ядерных реакторов, регулирующих мощность благодаря большой способности к захвату нейтронов. Из гафния изготовляют также нити и катоды электронных трубок, поскольку он тугоплавок и обладает способностью к высокой электронной эмиссии. Сплавы, содержащие гафний, используются для изготовления турбореактивных двигателей, ракет и спутников. [c.369]

Цирконий - конструкционный материал для ядерных реакторов. Это обусловлено его высокой прочностью, коррозионной стойкостью и очень малым сечением захвата нейтронов. Гафний, обычно сопутствующий цирконию, наоборот, весьма активно поглощает нейтроны, поэтому необходима глубокая очистка циркония от гафния, что представляет трудную задачу. [c.495]

Титан немного тяжелее алюминия, но в три раза прочнее его к тому же титан и его сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, жаростойкостью. Они используются в качестве конструкционного материала в самолетостроении, ракетной технике и т. д. Этим требованиям отвечают также легкие магний-циркониевые сплавы. Цирконий почти не захватывает тепловые нейтроны, поэтому он используется в качестве конструкционного материала для атомных реакторов. Использование циркония в ядерной технике потребовало тщательного разделения циркония и гафния, так как гафний в этом случае является вредной примесью. [c.127]

Цирконий в отличие от гафния почти не захватывает медленные (тепловые) нейтроны. Это его свойство в сочетании с высокой коррозионной стойкостью и механической прочностью при повышенных температурах делает чистый, свободный от гафния цирконий одним из главных конструкционных материалов в ядерной энергетике. При очистке природных соединений циркония от примесей НГ ( 2%) последний накапливается, что заставляет в настоящее время искать возможности его использования в технике. Гафний обладает повышенной способностью поглощать тепловые нейтроны. [c.285]

Цирконий, обладающий малым сечением захвата тепловых нейтронов, в сочетании с хорошими механическими свойствами является незаменимым материалом для футеровки активных элементов ядерных реакторов. Применение гафния в технике ограничено в силу его сравнительно высокой стоимости. Тем не менее он используется в ядерной технике как эффективный замедлитель нейтронов, так как в противоположность цирконию он обладает очень большим сечением захвата тепловых нейтронов. [c.244]

Гафний хорошо захватывает нейтроны, из него делают стержни для регулирования работы ядерных реакторов. Кроме того, гафний используют в электротехнике и электровакуумной технике. [c.412]

Титан, цирконий и гафний наиболее заметно различаются по плотности, температуре плавления и температуре кипения. Кроме того, у гафния высокое эффективное поперечное сечение поглощения тепловых нейтронов, равное 105 барн у циркония оно 0,18 0,02 барн. [c.212]

Металлический цирконий и сплавы. Металлический цирконий, не содержащий гафния, и его сплавы применяются преимущественно в атомной энергетике для изготовления оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), теплообменников и других конструкций ядерных реакторов, которые не должны поглощать, нейтроны и обладать высокой стойкостью против действия ядерных излучений при повышенной температуре. [c.308]

Н. Бора гафнием (древнее название города Копенгагена, в котором родился Н. Бор). Отметим, что цирконий и гафний играют существенную роль в атомной технике. Так, гафний должен быть удален из циркония, входящего в состав труб, в которых циркулирует теплоноситель, так как гафний интенсивно поглощает нейтроны. [c.319]

Цирконий и гафний благодаря таким свойствам, как способность захватывать нейтроны, механическая прочность, коррозионная стойкость, применяются в качестве конструкционных материалов для деталей ядерных реакторов. [c.263]

Титан — важнейший конструкционный материал химического машиностроения, самолетостроения и ракетной техники. Он имеет низкую плотность (р = = 4,51 г/см ), высокую прочность, тугоплавкость и химическую стойкость. Цирконий используется в атомном реакторостроении ввиду малого сечения захвата нейтронов, а его оксиды и силициды — в производстве термостойких керамик. Гафний — отличный поглотитель нейтронов о большим сечением захвата. [c.181]

Применение. Цирконий, его сплавы и соединения находят широкое применение в различных областях техники. Благодаря высокой коррозионной стойкости, низкому сечению захвата тепловых нейтронов цирконий применяется в атомной энергетике в качестве конструкционного материала атомных реакторов. Так как химический аналог и постоянный спутник циркония — гафний обладает высоким сечением захвата тепловых нейтронов, для использования циркония в атомной технике его тщательно очищают от гафния. [c.131]

Гафний в промышленности используется пока еще мало. Представляет интерес его применение в регулирующих и защитных устройствах атомных реакторов благодаря высокому сечению захвата тепловых нейтронов. Перспективно применение соединений и сплавов гафния в производстве высокотемпературных и жаропрочных материалов. Например, температура плавления карбида гафния 3890°С сплав ниобия и тантала, содержащий 2—10% гафния и 8—10% вольфрама, прочен даже при 2000 °С, [c.132]

Циркон, как правило, содержит от 1 до 2% гафния. Однако металлический цирконий, используемый для нужд ядерной энергетики, должен содержать менее 0,05% гафния, так как гафний в отличие от циркония обладает высоким сечением захвата тепловых нейтронов. Проблема разделения циркония и гафния в настоящее время наиболее успешно решается экстракционными методами. [c.203]

Гафний сочетает достаточно большое сечение захвата с хорошими механическими и коррозионными свойствами Кроме того, он не выгорает под действием излучения, что делает его важным компонентом современных поглотителей нейтронов Цирконий служит хорошим модификатором при производстве стали, повышающим предел прочности и улучшающим свариваемость В быстрорежущ х сталях цирконием можно частично заменить вольфрам Некоторые марки стали содержат до 1 % 2г [c.18]

Атомы отдачи . Это атомы образовавшегося изотопа, вылетающие из мишени при обстреле ее пучком нейтронов или многозарядных ионов. В модельных опытах применялись мишени из окислов разных элементов в зависимости от того, какие атомы отдачи нужно было получить. Мишени наносились на алюминиевую подложку. Короткоживущие изотопы гафния Н и Н получены при облучении ионами неона естественной смеси изотопов самария. [c.477]

Разделение циркония и гафния. Вследствие коррозионной стойкости и малого поперечного сечения для поглощения тепловых нейтронов цирконий имеет важное значение в производстве ядерной энергии. Гафний, естественный спутник циркония, обладает большим поперечным сечением и в связи с этим служит отличным замедлителем ядерных реакций. Для использования каждого из этих металлов их необходимо разделить. Цирконий и гафний настолько близки друг к другу в химическом отношении, что в течение ста лет после открытия циркония гафний не был в нем обнаружен, хотя и содержался во всех образцах циркония. [c.657]

Основным толчком к созданию высокочистых материалов явились требования атомной энергетики, по которым содержание примесей элементов, имеющих большое сечение захвата нейтронов (бора, кадмия, гадолиния, самария, европия, лития, гафния и т. д.), в уране, тории, графите, бериллии, алюминии, цирконии, свинце, висмуте и других материалах не должно было превышать 10 — 10 [3]. [c.7]

По результатам наших измерений нейтронно-активационным методом, многие нефти Западного Казахстана независимо от геолого-геохимических характеристик залежей содержат в среднем (1,0—1,3)-10 % гафния. Концентрация Н в нефтях других регионов нам неизвестна. [c.179]

Следует упомянуть также о методе радиоактивационного анализа, основанном на том, что при облучении гафния нейтронами образуются радиоактивные изотопы, излучен ие которых регистрируется соответствующими счетными устройствами. Можно пользоваться изотопом Hf-179, обладающим очень коротким периодом полураспада—19 сек. этот прием специфичен, так как другие изотопы ему не мешают, но малый период жизни изотопа Hf-179 заставляет выполнять определение непосредственно у источника облучения, т. е. около ядерного реактора. Продолжительность жизнй изотопов Hf-175 и Hf-181 измеряется не секундами, а сутками, но для количественного их определения требуется химическое разделение изотопов элементов, образующихся при облучении [548, 549]. Активационные методы позволяют определять гафний в металлическом цирконии. Вероятно с развитием ядерной техники и техники измерений эти методы получат широкое распространение. [c.202]

Оба эти металла применяются в атомных реакторах. Цирконий отличается высоким сопротивлением коррозии и действию нейтронов и не подвергается изменениям во время облучения. Поэтому цирконий применяется для защиты топлива в атомных реакторах и накладывается в виде рубашки на пруты металлического урана, которые вводятся внутрь реактора. Совершенно противоположные свойства у гафния, который хороига абсорбирует нейтроны и поэтому является хорошим замедлителем. Так как оба металла, как правило, в природе встречаются вместе, то их приходится разделять. При этом возникают затруднения, связанные с большим сходством этих металлов по свойствам. Разделение их обычными химическими методами практически невозможно. Промышленное решение этого вопроса основывается на физических процессах, главным образом на экстракции органическими жидкостями из водных солянокислых или азотнокислых растворов [468, 471, 485]. [c.445]

Несмотря на исключительно многообразные возможности применения редких металлов и их сплавов, выделим здесь лишь некоторые основные области их применения. Это прежде всего ядерная техника, где необходимы такие металлы, как бериллий, ниобий и цирконий и др., в качестве материалов оболочки ядерного горючего в различных типах реакторов. Эти металлы отличаются малым сечением захвата тепловых нейтронов, высокой твердостью при рабочих температурах, хорошей теплопроводностью, устойчивостью к коррозии и т. д. Галлий и литий предложены, кроме того, в качестве рабочих жидкостей [последний— при условии его отделения от изотопа зЫ почему ) ]. Благодаря свойству значительно поглош,ать нейтроны гафний индий и европий используют для изготовления регулирующих стержней. Значительное количество редких металлов потребляет производство стали. Наряду с чистыми легирующими компонентами (например, Мо, V, , V) ряд редких и др. металлов используется в качестве раскислителей (например, редкоземельные элементы, кремний). Для современной авиационной промышленности и космической техники необходимы жаростой- [c.589]

Титан, цирконий и гафний используются как легирующие добавки к специальным сплавам. Они улучшают механические свойства, повышают пластичность, твердость и коррозионную стойкост 5 сплавов. Порошки титана, циркония и гафния используются как поглотители газов (геттеры). Более легкий по сравнению с другими -металлами титан широко применяется также для изготовления турбинных двигателей, корпусов самолетов и морских судов. Особо чистый цирконий используется в качестве конструкционного материала для термоядерных реакторов. Гафний обладает исключительной способностью к захвату нейтронов стержни из этого металла применяются в ядерной технике. Оксиды циркония, титана и гафния находят применение в качестве материалов дл>1 изготовления тугоплавких и химически стойких тиглей и электродов МГД-генераторов. Ti02 используется в качестве красителя (титановые белила). Из карбидов титана и циркония изготовляют шлифовальные круги. Титанат бария (ВаТЮз) широко исполь.-зуется в пьезоэлектрических датчиках. [c.514]

Чистый, свободный от гафния, цирконий используют для конструкций ядерных установок (стенки ядерных реакторов), так как он тормозит, но очень мало поглощает нейтроны и выдерживает действие высокой температуры. Гафний же сильно поглощает нейтроны, поэтому цирконий освобождают от примеси гафния, который обычно присутствует в цирконии в количестве 2%. Накопление гафния, выделенного из природных соединений циркония, заставило искать области его использования в технике. В настоящее время гафний рекомендован для изготовления антенн, прочных высокоэмиссионных электродов и в качестве добавки к электродным массам наряду с другими металлами. Он предложен как материал для геттеров на медной и никелевой основе и как добавка к вольфраму в целях задержки рекристаллизации последнего. [c.332]

Одним из основных потребителей чистого циркония является атомная техника, где он используется как жаропрочный, конструкционный материал, не поглощающий нейтроны. Цирконий употребляют также для изготовления химической аппаратуры он входит в состав нержавеющих и жаропрочных сталей. Цирконий и гафний применяют в качестве поглотителей газов в электровакуумных приборах. Оксид циркония 2т02 и силикат циркония 2г5104 играют важную роль в производстве эгнеупоров, а также при изготовлении некоторых сортов зтекол, [c.463]

ГАФНИЙ (от лат. Hafnia-Копенгаген лат. Hafnium) Hf, хим. элемент IV гр. периодич. системы, ат. н. 72, ат. м. 178,49. Прир. Г. состоит из 6 изотопов с мае. ч. 174 (0,18-0,20%), 176 (5,15-5,30%), 177 (18,39-18,55%), 178 (27,08-27,23%), 179 (13,73-13,84%), 180 (35,07-35,44%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 105 10 м . Конфигурация внеш. электронной оболочки 5d 6s степень окисления +4, редко -1-3, -Ь 2 энергия ионизации Hf° Hf -> Hf соотв. 723 и 1437 кДж/моль злектроотрицательность по Полингу 1,6 атомный радиус 0,159 нм, ионный радиус НГ 0,082 нм (координац. число 6). [c.504]

Наряду с бором, гафнием, золотом и некоторыми редкоземельными элементами металлический кадмий высокой чистоты применяют в атомной промышленности в качестве поглотителя тепловых нейтронов. Употребление в ювелирном деле основано на способности кадмия придавать изделиям из драгоценных металлов различные оттенки ( зеленое золото) он входит также в некоторые составы монетного серебра [371 456, стр. 74]. Кадмиевые электроды используют в нормальных элементах Вестона и в кислотных аккумуляторах, а с железом и никелем — в щелочных. Металлический кадмий широко применяется в военном деле, входит в состав смесей для дымовых завес и добавляется к металлам цериевой группы в пирофорных сплавах [456, стр. 73]. [c.13]

Вероятность поглощения нейтронов (в физике, напоминаем, ее называют поперечным сечением захвата) изме ряется в барнах. У чистого циркония сечение захватг р.авно 0,18 барна, а у чистого гафния—120 баря. Примесь 2% гафния повышает сечение захвата циркония I 20 раз, и именно поэтому цирконий, предназначеипыг для реакторов, должен содержать не более 0,01 % гафния В природных же соединениях циркония содержание гаф ния обычно больше 0,5%. Разделение этих элементов ста ло необходимым хотя бы ради циркония,,. [c.164]

У каждого из шести природных изотопов гафния сво нейтронный аппетит , о размерах которого можно с дить по данным о ядерно-физических свойствах изотоно гафния [c.164]

С) 10,1 10 град теплоемкость 6,34 кал/г-атом-град электрическое сопротивление Ъ1 мком см сечение захвата тепловых нейтронов 1,31 барн парамагнитен работа выхода электронов 3,07 эв. Модуль норм, упругости 6600 гс/жж модуль сдвига 2630 кгс .чм предел прочности 31,5 кгс мм предел текучести 17,5 кгс мм сжимаемость 26,8 X X 10— см кг удлинение 35% НУ= = 38. Чистый И. легко поддается мех. обработке и деформированию. Его куют п прокатывают до лент толщиной 0,05 мм па холоду с промежуточными отжигами в вакууме при т-ре 900—1000° С. И.— химически активный металл, реагирует со щелочами и к-тами, сильно окисляется при нагревании на воздухе. Работы с И. проводят в защитных камерах и высоком вакууме. И. с металлами 1а, На и Уа подгрупп, а также с хромом и ураном образует несмешиваю-щиеся двойные системы с титаном, цирконием, гафнием, молибденом и вольфрамом — двойные системы эвтектического типа (см. Эвтектика) с редкоземельными элементами, скандием и торием — непрерывные ряды твердых растворов и широкие области растворов с остальными элементами — сложные системы с наличием хим. соединений (см. Диаграмма состояния). Получают И. металлотермическим восстановлением, действуя на его фторид кальцием при т-ре выше т-ры плавления металла. Затем металл переплавляют в вакууме и дистиллируют, получая И. чистотой до 99,8-5-99,9%. Чистоту металла повышают двух- и трехкратной дис- [c.518]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология