鈈-239是鈈的一種裂變同位素，其主要用於易裂變材料或其它材料的生產，或用於進行工業規模輻照。鈈-239能夠以比高濃縮鈾-235更低的成本生產大量純鈈-239，因此被廣泛應用於核武器和核電站。鈈-239是通過反應堆中產生的快中子轟擊鈾-238人工生產的，一個鈈-239原子可以裂變產生207.1兆電子伏特能量。在反應堆中，鈾-235通過原子裂變產生兩到三個中子，這些中子由鈾-238吸收並產生鈈-239和其它同位素。實際上，生產堆的作用就是燒掉一部分鈾-235來換取鈈-239，平均每燃燒一個鈾-235原子，將得到8個鈈-239原子。鈈-239也可吸收中子，其具有24110年的半衰期。在所有常用的核燃料中，鈈-239的臨界品質最小。

鈈-239具有毒性，且可以發射α粒子。α粒子具有放射性，主要由兩個質子和兩個中子組成，相當於氦-4的內核或電離化後的氦-4，即He²⁺。通常具有放射性且原子量較大的化學元素，會通過α衰變放射出α粒子，從而轉變成較輕的元素，直至該元素穩定為止。α粒子的體積較大，又帶有兩個正電荷，因此很容易就可以電離其它物質。一旦人類人體吸入或進食會釋放α粒子的放射性物質（如吸入輻射煙雨），α粒子會直接對內臟細胞進行破壞。雖然α粒子的穿透能力弱，但由於其具備強的電離能力，其對生物機體所造成的危害並不亞於其它輻射。

鈈-239鎢輻射遮罩件是用於遮罩放射性鈈-239同位素所產生輻射的遮罩件。與傳統的遮罩材料（如鉛）相比，鎢合金遮罩件體現了很好的輻射遮罩效果。鉛較早被用於遮罩件領域，但是在長期的使用過程中發現，鉛遮罩件的遮罩輻射能力不夠高，還會嚴重污染環境。而在同等厚度條件下，鎢遮罩件的輻射遮罩能力是鉛遮罩件的兩倍，且其重量比鉛少25%至50%。此外，鎢合金遮罩件材料是無毒的，其對人體沒有傷害。

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納米鎢銅複合材料也被稱為超細晶鎢銅複合材料，與普通顆粒的鎢銅複合材料相比有著更為優良的理化性能和力學性能，其顆粒尺寸一般介於1-100nm之間。通常，納米微粒具有以下幾點特徵：

1.小尺寸效應：當顆粒的尺寸與光波波長、德布羅意波長以及超導態的相干長度或透射深度等物理特徵尺寸相當或更小時，晶體週期性的邊界條件將被破壞，非晶態納米粒子的顆粒表面層附近的原子密度減少，導致聲、光、電、磁、熱、力學等特性呈現新的物理性質的變化；

2.表面效應：納米鎢銅微粒的表面原子與總原子之比隨著納米微粒尺寸的減小而大幅增加，粒子表面結合能也隨之增加，從而引起納米微粒性質變化；

3.量子尺寸效應：當鎢銅粒子尺寸下降到一定尺寸時，費米能級附近的電子能級由連續向分立能及轉化。其間存在不連續的被佔據的高能級分子軌道，與此同時也存在違背佔據的最低分子軌道，並且高低軌級間的間距隨納米顆粒的粒徑變小而增大；

4.宏觀量子隧道效應：電子具有波粒二象性和貫穿勢壘的能力，稱為隧道效應；

5.庫倫阻塞與量子隧穿：納米級尺寸中，充電和放電過程是不連續的，充入一個電子所需能量被稱為庫倫堵塞能。而在這樣的小體系中單電子運輸行為稱為庫倫堵塞效應，若兩個量子點通過一個結連接起來，一個量子點上的單電子穿過能壘到另一個量子點上的行為就是量子隧穿。

而納米顆粒的鎢銅材料在熱學性質、磁學性質、光學性質、超導性質、催化性質等方面有著更優良的特性。熱學性質上，在超低溫情況下，納米顆粒的鎢銅材料熱阻幾乎為零。磁學性質上，納米微粒尺寸超過一定臨界值時就會進入超順磁狀態，呈現較高的矯頑力。光學性質上，納米顆粒的量子尺寸效應更為顯著，在光學上表現為寬頻帶接收，使得分散系具有特殊的光學性能。納米鎢銅顆粒的超導轉變溫度也隨著粒度的減小而提高。另外，在催化性質方面，隨著粒徑的減小反應活性明顯增強，在適當的條件下能夠催化斷裂H-H、C-H、C-C、C-O等化學鍵。

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核輻射又稱為電離輻射，是原子核在狀態轉變過程中（從一種結構或一種能量狀態轉變為另一種結構或另一種能量狀態）所釋放出來的微觀粒子流。其可以引起物質的電離或激發。核輻射主要由核反應產生，或從裂變產物中釋放。核爆炸和核事故都會產生核輻射，主要包括α、β、γ三種射線。核輻射對人體具有危害，但人體的軀體和生殖細胞對核輻射的敏感性以及受損後效應不同。當軀體細胞受損時，會導致人體器官組織發生疾病，最終使得人體死亡，軀體細胞死亡後，損傷細胞不會轉移到下一代；而當生殖細胞受損時，下一代將繼承母體改變了的基因，從而導致後代出現缺陷。

核輻射的放射性物質包括碘131和銫137，這些放射性物質可通過呼吸吸入、皮膚傷口及消化道吸收進入體內，從而引起內輻射。其中，碘131一旦進入人體，可能會引起甲狀腺疾病；而銫137一旦進入人體，則會損傷人體的造血系統和神經系統，因此必須避免人體受到核輻射的照射。γ輻射還可穿透一定距離被人體吸收，造成外輻射損傷。內外輻射所引發的放射病症狀包括脫髮、白血病、出血、嘔吐、疲勞、皮膚發紅、頭昏、失眠、潰瘍、腹瀉等。有時還會增加畸變、癌症、遺傳性病變的發生率，對下一代的健康造成影響。一般來說，人體接受的核輻射能量越多，其放射病症狀越嚴重，致癌、致畸的風險越大。

鎢合金核輻射遮罩件具有很好的核輻射遮罩性能，是一種耐高溫、適用性很強的鎢合金遮罩件。鉛長期作為遮罩件的原材料，但其遮罩效果依然不如鎢合金遮罩件。鎢合金遮罩件是輻射遮罩的首選材料。由於鎢合金遮罩件的密度很高，其遮罩效果是鉛的兩倍，且重量只有鉛的25%到50%。此外，鉛及其化合物具有毒性，會危害人體健康，而鎢合金遮罩件無毒無害，是極其環保友好的遮罩件材料。

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通常所使用的硬質合金主要是由難熔金屬碳化物（如WC、TiC等）與過渡族金屬或合金所組成的粘結相（如Fe、Co、Ni等）形成的超硬複合材料。其具有高硬度、高強度、高熔點、良好的熱硬性以及優良的耐磨耐蝕性等優點。早在20世紀20年代德國人就首先採用了粉末冶金的方法（Powder Metallurgy，簡稱PM）製備了WC硬質合金，從此推動了硬質合金在航太航空、機械加工、冶金、石油鑽井、礦山工具、電子通訊、建築、軍工等領域的廣泛運用。一開始硬質合金主要運用於拉絲模和一些耐磨零部件的製造，後來由於技術工藝的不斷改進，性能不斷得到提高，在金屬切削領域也逐漸演變為不可或缺的角色。隨著研究的不斷深入，研究人員發現硬質合金中WC晶粒的尺寸越小，其粘結相Co的平均自由程越短，會使得合金的硬度和強度有一個較大的提升，尤其是當WC晶粒尺寸降低至100nm左右時，其力學性能有著一個較為明顯的突破。

現如今在一些新興的工業領域以及一些難加工的金屬材料領域，如航空材料中的高溫合金加工、電子工業中使用廣泛的印刷電路板（PCB）鑽孔、複合板材加工、玻璃纖維增強結構的熱塑材料、點陣印表機針頭、玻璃的精密切割等，都需要硬度更高、強度更好的超細晶粒或納米晶粒硬質合金刀具來完成。然而在硬質合金的緻密化過程中不可避免地會存在晶粒長大的現象，因而要獲得納米級的硬質合金，首先必須合成晶粒更為細小的納米粉末。以下實際中較為常見的製備納米級硬質合金粉末的工藝方法：

1.機械合金化法（Mechanical Alloying，簡稱MA）：其是一個通過高能球磨使粉末經受反復的變形、冷焊、破碎，從而達到元素間原子水準合金化的複雜物理化學過程。該工藝操作簡單方便、製備效率高、製作的粉末晶粒尺寸也能達到要求，但是往往會因為與罐體、球體摩擦造成粉末的污染；

2.噴射轉換法：噴射轉換法又稱噴霧轉化法（SCP），是美國學者研製出的一種新型工藝方法。其利用偏鎢酸銨（CH4）6（H2W12O40）和氯化鈷水溶液CoCl2·nH2O 或Co（en）3WO4和鎢酸H2WO4水溶液經噴霧乾燥以及流化床還原以及碳化反應生成組織均勻的晶粒粉末（20-50nm之間）；

3.原位滲碳法（in-situ carburization）：其結合了原位合成和滲碳的工藝，原位合成是利用不同元素或化合物間在一定條件下發生化學反應，而在金屬基體內生成一種或幾種陶瓷相顆粒，已達到改善單一金屬合金性能的目的。美國學者所採用的是將聚丙烯腈作為原位碳源，不需要氣相碳化，將鎢酸和鈷鹽溶解在聚丙烯腈溶液中，經低溫乾燥後移至90%氬氣Ar-10%氫氣H2的還原爐中直接還原呈硬質合金粉末，其晶粒度約為50-80nm；

4.共沉澱法：通常是在溶液狀態下將不同化學成分的物質混合，在混合液中加入適當的沉澱劑製備前驅體沉澱物，再將沉澱物進行乾燥或鍛燒，從而制得相應的粉體顆粒，是製備含兩種或兩種以上金屬元素的複合氧化物超細粉體的重要方法。有研究人員採用由鎢酸鈉或鎢酸銨和醋酸鈷共沉澱形成WC-Co前驅體粉末，再通過氫氣還原反應和碳化反應製成硬質合金粉末（約50nm）。但是該方法只適用於W/Co原子比接近於5.5的粉末，而採用鎢酸銨和鈷的氫氧化物共沉澱就能高邊W/Co的原子比，獲得範圍更廣的複合粉末。

此外，還有一些其他的合成方法，如氣相蒸發法、高頻等離子體合成法、高頻感應加熱合成法、離子電弧法等，這些方法都尚在研究階段，並未投入實際的生產當中。納米硬質合金顯微組織的細小且均勻，其力學性能也得到了顯著提高。鈷粘結相的平均自由程縮短，裂紋擴展阻力隨之提高，硬質合金的韌性也越好。在現如今使用越來越多的微鑽領域，納米晶粒硬質合金鑽頭鑽孔效率更高，磨損量越小，使用壽命也越長，是普通硬質合金鑽頭的十幾倍。

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鎢絲目前主要應用於白熾燈、鹵鎢燈等電光源中。用於燈泡中作各種發光體的細絲，還需要在冶制過程中摻入少量的鉀、矽和鋁的氧化物，這種鎢細絲稱為摻雜鎢絲也稱作218鎢絲或不下垂鎢絲。鎢條的密度均勻程度決定後續鎢絲製品的品質好壞。鎢條中的孔洞的數量，尺寸，分佈狀態不但對鎢絲的高溫性能具有較大影響，還會影響鎢絲的力學性能。

將同一批鎢粉原料生產出來的鎢圓條和鎢方條作進一步加工，將其拉伸至500W成品絲材以後，再使用日本和西德的裂紋探傷儀分別對50000m的鎢絲進行檢測。通過對比可以發現，圓鎢條製備出來的鎢絲，其裂紋的總長度大概是絲材全長的0.98%~1.20%。相比同樣規格的鎢方條，方條製備出的鎢絲的裂紋就占了全長的4.21%~58.82%。顯而易見，鎢圓條製備的鎢絲的裂紋要比方條加工出來的要小很多。通過其繞絲性能來看，相同條件下兩種鎢條製備的鎢細絲，圓條絲的繞絲性能會比方條絲的更好一些。根據螺旋回彈的檢測，可以看出鎢圓條的螺旋絲在拉伸的過程中不會發生斷裂現象，而且螺距之間的距離比較相等。相同情況下的方條螺旋絲就有出現劈裂的狀況。

總而言之，對任何鎢條加工的不均勻會造成材料變形，導致其內部組織不能均勻，從而引起絲材內壁的斷裂，尤其是在不均勻的組織的交界處，更容易出現裂紋。

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