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稀土元素在核材料中的应用

日期: 2023-05-18
浏览次数: 7

以下文章来源于高科技与产业化 ,作者 詹伟


 一、核材料释义

广义的核材料是核工业及核科学研究中所专用的材料的总称,包括核燃料及核工程材料,即非核燃料材料。

通常所说的核材料主要指用于反应堆的各部分的材料,又被称反应堆材料。反应堆材料包括在中子轰击下原子核能发生裂变的核燃料、核燃料元件的包壳材料、冷却剂、中子慢化材料(减速剂)、强烈吸收中子的控制(棒)材料和防止中子泄漏到反应堆外的反射(层)材料。

 二、稀土资源与核资源的共伴生关系

独居石,别称磷铈镧矿、磷镧铈石,是一种中酸性岩浆岩和变质岩中较常见的副矿物,独居石是稀土金属矿的主要矿物之一,在一些沉积岩中也存在。棕红色、黄色,有时褐黄色,油脂光泽,解理完全,莫氏硬度5~5.5,比重4.9~5.5

国内部分砂矿型稀土矿床的主要矿石矿物就是独居石,主要位于湖北通城、湖南岳阳、江西上饶、云南勐海、广西贺县等地,但砂矿型稀土资源的提取往往是不具备经济意义的。独居石常含反身性钍元素,也是商业钚的主要来源。

 三、基于专利全景分析的稀土在核聚变和核裂变中应用情况概览

将稀土检索要素的关键词进行充分扩展后,与核裂变、核聚变的扩展关键和分类号进行与运算,在Incopt数据库中进行检索,检索日为2020824日,进行简单同族合并后得到4837项专利,进行人工降噪后确定了4673项专利。

稀土在核裂变或核聚变领域的专利申请,分布于56个国家/地区中(图1),主要集中在日本、中国、美国、德国和俄罗斯等,有相当数量的专利以PCT的形式申请,其中中国专利技术申请一直处于增加的趋势,尤其是2009年以来,进入快速增长阶段,日本、美国和俄罗斯多年以来在该领域持续布局(图2)。


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