مجالات تطبيق البريليوم

Jan 20, 2024 ترك رسالة

يعد البريليوم مادة لا غنى عنها وقيمة في الطاقة الذرية والصواريخ والقذائف والطيران والفضاء والصناعات المعدنية.
1. من بين جميع المعادن، يتمتع البريليوم بأقوى قدرة على نقل الأشعة السينية، ويعرف باسم الزجاج المعدني، لذلك يعد البريليوم مادة لا يمكن الاستغناء عنها للنافذة الصغيرة لأنابيب الأشعة السينية.


2. البريليوم هو كنز صناعة الطاقة الذرية. في المفاعلات الذرية، البريليوم هو مصدر للنيوترونات يمكنه توفير عدد كبير من قذائف النيوترونات (يمكن إنتاج مئات الآلاف من النيوترونات في الثانية الواحدة)، وللبريليوم تأثير إبطاء قوي على النيوترونات السريعة، مما يمكن أن يجعل تفاعل الانشطار مستمرًا، لذلك يعد البريليوم أفضل مُخفِض للنيوترونات في المفاعلات الذرية. من أجل منع النيوترونات من الهروب من المفاعل وتعريض سلامة العمال للخطر، يجب أن يكون المفاعل محاطًا بطبقة عاكسة للنيوترونات لإجبار أولئك الذين يحاولون الهروب من المفاعل على العودة إلى المفاعل. لا يمكن لأكسيد البريليوم أن يعكس النيوترونات مرة أخرى مثلما تعكس المرآة الضوء فحسب، بل إنه يتمتع أيضًا بنقطة انصهار عالية ومقاوم بشكل خاص لدرجات الحرارة المرتفعة، مما يجعله أفضل مادة لطبقة عاكسة للنيوترونات في المفاعل.


3. البريليوم مادة ممتازة في مجال الطيران والفضاء. فكل كيلوجرام من وزن القمر الصناعي يزيد الوزن الإجمالي لمركبة الإطلاق بنحو 500 كيلوجرام. وتتطلب المواد الهيكلية المستخدمة في صناعة الصواريخ والأقمار الصناعية خفة الوزن والقوة. والبريليوم أخف من الألومنيوم والتيتانيوم المستخدمان عادة، وأقوى من الفولاذ بأربع مرات. كما يتمتع البريليوم بقدرة قوية على امتصاص الحرارة وخصائص ميكانيكية مستقرة.


4. في صناعة المعادن، يُطلق على البرونز الذي يحتوي على 1% إلى 3.5% من البريليوم اسم برونز البريليوم، الذي يتمتع بخصائص ميكانيكية أفضل من الفولاذ، ومقاوم جيد للتآكل، وموصلية كهربائية عالية. يُستخدم في تصنيع زنبركات الشعر في الساعات، والمحامل عالية السرعة، والكابلات البحرية، وما إلى ذلك.


5. لا ينتج البرونز البريليوم الذي يحتوي على كمية معينة من النيكل شرارات عند الاصطدام، ويمكن استخدام هذه الخاصية الرائعة في صنع الأزاميل والمطارق ورؤوس الحفر وما إلى ذلك لصناعات البترول والتعدين لمنع حوادث الحرائق والانفجارات. البرونز البريليوم الذي يحتوي على النيكل لا ينجذب إلى المغناطيس ويمكن استخدامه لصنع أجزاء مضادة للمغناطيس.


يستخدم معظم البريليوم الصناعي في شكل أكسيد البريليوم لإنتاج سبائك النحاس البريليوم، ويستخدم جزء صغير في شكل البريليوم المعدني، وتستخدم كمية صغيرة في شكل سيراميك أكسيد البريليوم. قبل الأربعينيات، كان البريليوم المعدني يستخدم كنافذة للأشعة السينية ومصدر للنيوترونات، ومن منتصف إلى أوائل الستينيات، كان يستخدم بشكل أساسي في مجال الطاقة الذرية، مثل استخدام البريليوم لتوليد النيوترونات كطبقة عاكسة للمفاعلات التجريبية والمهدئات ومكونات الأسلحة النووية. في عام 1956، تم استخدام جيروسكوبات البريليوم لأول مرة في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي، مما فتح مجالًا مهمًا لتطبيقات البريليوم. في الستينيات، تحول الاستخدام الرئيسي للبريليوم إلى مجال الفضاء والطيران، حيث تم استخدامه لصنع مكونات الطائرات.


تتمتع الأشعة السينية بقدرة عالية على نقل البريليوم. تعد نوى البريليوم مادة مصدرية للنيوترونات عندما تصطدم بها أو تتعرض للإشعاع بواسطة النيوترونات والجسيمات ونوى الديوتيريوم والأشعة لإنتاج النيوترونات. يبلغ المقطع العرضي لامتصاص النيوترونات الحرارية لذرة البريليوم 0.009 هدف.