На современном этапе развития человечества в связи с уменьшением мирового запаса горючих ископаемых особо важно развитие атомной и плазменной энергетики, создание эффективных преобразователей механической энергии в электрическую, солнечных батарей. Большую роль в современной атомной энергетике играют тугоплавкие металлы.
Для атомной энергетики требуются чистые металлы, начиная от ее основного металла - урана - до новых термо- и коррозионностойких металлических материалов, необходимых для изготовления деталей атомных. реакторов и не поглощающих слишком много нейтронов. К таким конструкционным материалам для ядерных и термоядерных реакторов из-за своего незначительного сечения захвата тепловых нейтронов (1,1 барн), технологичности и хороших высокотемпературных свойств относятся ниобий и его сплавы.
Сечение захвата, барн, тепловых нейтронов бериллием составляет 0,009, магнием - 0,059, цирконием-0,18, алюминием - 0,22, оловом-0,65, цинком -1,1, железом - 2,4Ч, молибденом - 2,4, хромом-2,9, медью - 3,6, никелем - 4,5, ванадием - 4,7, титаном - 5,6, марганцем - 13,0, вольфрамом- 19,0, танталом- 21,0, кобальтом - 35,0, серебром- 60,0, золотом - 94,0, гафнием - 115, ртутью - 380, кадмием 2400.
В ядерных реакторах ниобий и его сплавы идут на изготовление оболочек урановых тепловьоделяющих элементов, контейнеров и капсул для установок облучения, а также других конструкционных деталей.
Высокая устойчивость ниобия в расплавах щелочных металлов позволяет использовать его в трубопроводах и других деталях систем циркуляции этих расплавов. Например, для изготовления трубопроводов системы охлаждения реакторов на тепловых нейтронах расплавленными металлами - охладителями применяется сплав Nb - 1 % (по массе) Zr. Из сплава Nb - 2,5 % (по массе) Zr, широко применяющегося в атомной энергетике, изготовляют, в частности, трубы высокого давления для ядерных реакторов, работающих на природном уране и тяжелой воде. Сплавы Nb-12% (по массе) Zr отличаются повышенной крипоустойчивостью. шаблоны для dleскачать фильмы