钐是一种强效的中子吸收物质,能够有效吸收反应堆燃料棒释放的自由中子,是用于制作核反应堆控制棒的重要原料。钐震荡即为在大型热中子堆中,中子通量密度的变化会导致局部钐浓度的波动,钐浓度的波动又反过来影响中子通量密度的分布,由此导致钐和中子通量密度的震荡,这可能会影响反应堆安全。
钐简介
钐,化学式为Sm,1879年,波依斯包德莱从铌钇矿得到的“镨[pǔ]钕[nǚ]”中发现了新的稀土元素,并根据这种矿石的名称命名为钐。钐是一种中等硬度的银白色金属,在空气中容易氧化。它属于典型的镧[lán]系元素,氧化态通常为+3。最常见的钐(II)的化合物有SmO(氧化钐(II)),SmS,SmSe 和 SmTe。最后一个化合物在化学合成是一种常见的还原剂。钐没有显著的生物学作用,只有轻微毒性。钐是做钐钴系永磁体的原料,钐钴磁体是最早得到工业应用的稀土磁体。这种永磁体有SmCo系和SmCo系两类。上世纪70年代前期发明了SmCo系,后期发明了SmCo系。现在是以后者的需求为主。此外,氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。另外,钐还具有核性质,可用作原子能反应堆的结构材料,屏敝材料和控制材料,使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。下面就简单介绍一下在核反应堆中的钐震荡。 钐震荡原理
钐震荡的主要影响在于它们吸收热中子,导致反应堆实际运行时的反应性小于理论设计值,此外还会影响停堆和功率过渡过程,比如停堆时,如果中子通量密度足够大,那么在停堆后一段时间内反应堆的剩余反应性为负值,这意味着反应堆在这段时间内无法启动,只能当剩余反应性恢复到0以上才能启动,这种现象称为“碘坑强制停堆”。比如核潜艇当中,停堆静止后,敌方突然来袭,如果此时动力堆恰好处于强制停堆阶段,那么核潜艇将无法启动,只能被动挨打。