裂變堆材料，建造裂變反應堆，以實現核裂變鏈式反應所使用的材料。
基本介紹
- 中文名：裂變堆材料
- 所屬領域：核能
包括
包括核燃料、冷卻劑、慢化材料、結構材料、控制材料、禁止材料等。這些材料，除了應具有一般工程材料所具有的性能外，還應有各種特殊的核性能，以及能很好地與反應堆環境相容的特性。
核燃料
裂變反應堆中使用的易裂變材料，有鈾−235、鈾−233、鈽−239的金屬、合金材料或其氧化物、碳化物、氮化物等陶瓷材料。二氧化鈾是輕水反應堆使用最廣的一種陶瓷核燃料。此外，核燃料還有彌散燃料和液態燃料。
冷卻劑
用於導出反應堆內裂變產生的熱量的工作介質材料。主要有氣態的和液態的兩類。常見的液態冷卻劑有水、重水以及液態金屬——鈉、鉀及鈉鉀合金、鉍、鉛鉍合金等。常見的氣體冷卻劑有二氧化碳氣體(CO2)、空氣和氦氣(He)等。
慢化材料
在熱中子反應堆中，用於將裂變中子慢化成熱中子的材料。亦稱慢化劑、減速劑。慢化主要是由高能中子與慢化劑散射引起的。慢化劑一般選用質量數低、不易俘獲中子的核素所組成的材料。常用的慢化材料有固態和液態兩類。固態慢化材料有石墨、鈹及氧化鈹。液態慢化材料有輕水（普通水）及重水，此外還有有機慢化材料。
結構材料
反應堆結構材料包括堆芯結構材料、燃料（棒）包殼材料以及反應堆壓力容器材料、熱交換器傳熱管材料等。選擇反應堆結構材料時，應考慮其強度、韌性、耐腐蝕性以及鐵素體鋼抗輻照脆化的性能。核級高韌性低合金鋼、不鏽鋼、鎳基合金等廣泛用作堆芯結構材料和反應堆壓力容器材料。鋯合金廣泛用於燃料（棒）包殼材料和燃料組件結構材料。
控制材料
用於製造控制反應堆反應性的控制元件的材料。此類材料具有強吸收中子性質。能有效地控制裂變鏈式反應的速率，快速地停閉裂變反應，保證堆運行的安全。控制材料有鉿、銀銦鎘合金、含硼材料和稀土材料中的釤、鉺、釓以及它們的某些氧化物和碳化物。
禁止材料
反應堆結構中用於減弱中子和各種射線，避免使工作人員及設備遭受輻照損傷的設施所用的材料。主要有鉛、鐵、重混凝土、水等材料。
