Оксид гадолиния ГдО-М в Минске

Оксид гадолиния ГдО-М: технические характеристики и области применения

Оксид гадолиния марки ГдО-М — индивидуальное редкоземельное соединение GdO с массовой долей основного вещества не менее 99,9 %. Марка «М» обозначает модифицированный (особо чистый) продукт, аттестованный по содержанию лимитируемых примесей редкоземельных и нередкоземельных элементов. Материал относится к кубической сингонии (пространственная группа Ia-3), параметр кристаллической решётки a — 1,0812 нм. Температура плавления — 2420 C, плотность моноклинной фазы — 7,41 г/см, кубической — 7,07 г/см. Оксид гадолиния ГдО-М выпускается в виде порошка с регламентированным гранулометрическим составом и удельной поверхностью.

Нормативные документы и маркировка

Выпуск оксида гадолиния марки ГдО-М регламентируется техническими условиями, гармонизированными с требованиями ГОСТ 23862.0-79 (методы анализа РЗЭ) и ТУ на особо чистые оксиды. Контролируемые показатели:

• массовая доля GdO — не менее 99,9 %;
• суммарное содержание примесей РЗЭ (Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy) — не более 0,05 %;
• потери при прокаливании (ППП) при 1000 C — не более 1,0 %;
• содержание железа, кремния, кальция — на уровне 10–10 % каждого;
• влажность после сушки при 105 C — не более 0,5 %.

Физико-химические свойства

Оксид гадолиния ГдО-М химически устойчив к щелочам и разбавленным кислотам при нормальных условиях, растворяется в горячих минеральных кислотах с образованием солей Gd. Обладает высокой нейтронозахватной способностью: сечение захвата тепловых нейтронов для природного гадолиния — около 49 000 барн. Температура Кюри — 19 C, что определяет парамагнитное поведение при рабочих температурах большинства энергетических установок. Удельная теплоёмкость — 0,37 кДж/(кгК), теплопроводность — 8,0 Вт/(мК) при 100 C.

Технологические аспекты применения

Оксид гадолиния ГдО-М используется как прекурсор для синтеза сцинтилляционных монокристаллов GdSiO:Ce (GSO) методом Чохральского, а также для получения поликристаллической керамики GdO:Eu с прозрачностью в видимом диапазоне. В ядерной энергетике порошок вводится в состав топливных таблеток UO в качестве выгорающего поглотителя, обеспечивая компенсацию реактивности в кампании реакторов ВВЭР-1000 и PWR. В производстве магнитооптических материалов ГдО-М служит шихтой для эпитаксиальных плёнок GdGaO (GGG), применяемых в устройствах на цилиндрических магнитных доменах.

Области промышленного использования

• атомная энергетика — легирование ядерного топлива и поглощающих стержней систем управления;
• оптоэлектроника — люминофоры для рентгеновских детекторов и медицинских томографов;
• магнитные системы — подложки GGG для СВЧ-фильтров и циркуляторов;
• стекловарение — глушение радиации в оптических стёклах для космической оптики;
• катализ — носители для высокотемпературного окисления углеводородов.

Условия хранения и транспортировки

Оксид гадолиния ГдО-М поставляется в герметичных полиэтиленовых контейнерах, вложенных в металлические барабаны. Хранение — в сухих отапливаемых складах при температуре от –20 C до +40 C и относительной влажности не более 70 %. Материал гигроскопичен: при контакте с влажным воздухом образует гидроксид Gd(OH) с изменением насыпной плотности. Транспортировка допускается всеми видами закрытого транспорта в соответствии с правилами перевозки опасных грузов класса 7 (при наличии остаточной радиоактивности природного гадолиния — незначительна).

Вопросы и ответы