（百色学院 材料科学与工程学院，广西 百色 533000）

所谓乏燃料，一般是指由核电站的核反应堆使用过的从而产生的核燃料。在反应堆内，装填的核燃料经中子轰击后发生链式反应，反应进行一段时间后从核反应堆内卸出，此时的燃料中含有大量没有用完的可增殖材料238U 或232Th 等[1]。因燃料中的铀含量已经降低到一定水平，无法继续维持核反应的进行，所以叫乏燃料。但乏燃料仍然具有放射性，因此为了保护生态环境和人类生命健康，必须对乏燃料进行妥善处理。

乏燃料处理通常有中间贮存、后处理，以及深地质处置等3 种方式[2-5]。后处理是指将乏燃料送往后处理设施并从中回收所含的铀和钚进行循环利用，深地质处置是指将乏燃料放入地质处置库与地球生物圈永久隔离，中间贮存是指将乏燃料临时存放在中间贮存设施若干时间后再进行最终处理。目前，由于技术与成本等原因，大多数国家都是采取了中间贮存的方式，而没有对乏燃料采取后处理或深地质处置。在贮存过程中，需要使用中子吸收材料来保证乏燃料处于次临界安全状态，并能够有效防止放射性物质释放到环境中，因此乏燃料的贮存与高性能中子吸收材料的研发密不可分。

1 主要热中子吸收核素

中子吸收材料通常指的是含有高中子吸收截面元素的材料，常见的中子吸收核素有钆、钐、铕、硼、铪、镝、银、镉等。

1.1 钆（Gd）

核素钆（Gd）的热中子吸收特性极好，157Gd 和155Gd 是两种主要同位素，其热中子吸收截面都非常高。……