Strålingsskader af grafitpulver har en afgørende effekt på reaktorens tekniske og økonomiske ydeevne, især den højtemperaturgaskølede stenlagsreaktor. Mekanismen for neutronmoderering er den elastiske spredning af neutroner og atomerne i det modererende materiale, og den energi, der bæres af dem, overføres til det modererende materiales atomer. Grafitpulver er også en lovende kandidat til plasma-orienterede materialer til nukleare fusionsreaktorer. Følgende redaktører fra Fu Ruite introducerer anvendelsen af grafitpulver i nukleare forsøg:
Med stigningen af neutronfluensen krymper grafitpulveret først, og efter at have nået en lille værdi, falder krympningen, vender tilbage til den oprindelige størrelse og udvider sig derefter hurtigt. For effektivt at udnytte de neutroner, der frigives ved fission, bør de bremses. De termiske egenskaber af grafitpulver opnås ved bestrålingstest, og bestrålingstestbetingelserne skal være de samme som reaktorens faktiske arbejdsforhold. En anden foranstaltning til at forbedre udnyttelsen af neutroner er at bruge reflekterende materialer til at reflektere de neutroner, der siver ud af den nukleare fissionsreaktionszone-kerne tilbage. Mekanismen for neutronrefleksion er også den elastiske spredning af neutroner og atomer af reflekterende materialer. For at kontrollere tabet forårsaget af urenheder til det tilladte niveau, bør det grafitpulver, der anvendes i reaktoren, være kernerent.
Nuklear grafitpulver er en gren af grafitpulvermaterialer udviklet som svar på behovene for at bygge nukleare fissionsreaktorer i begyndelsen af 1940'erne. Det bruges som moderator, refleksion og strukturelle materialer i produktionsreaktorer, gaskølede reaktorer og højtemperatur gaskølede reaktorer. Sandsynligheden for, at neutronen reagerer med kernen kaldes tværsnittet, og den termiske neutron (gennemsnitlig energi på 0,025 eV) fissionstværsnit af U-235 er to grader højere end fissionsneutronen (gennemsnitlig energi på 2 eV) fissionstværsnittet . Elasticitetsmodulet, styrken og den lineære ekspansionskoefficient for grafitpulver stiger med stigningen af neutronfluens, når en stor værdi og falder derefter hurtigt. I begyndelsen af 1940'erne var kun grafitpulver tilgængeligt til en overkommelig pris tæt på denne renhed, hvilket er grunden til, at hver reaktor og efterfølgende produktionsreaktorer brugte grafitpulver som et modererende materiale, hvilket indvarslede atomalderen.
Nøglen til fremstilling af isotropisk grafitpulver er at bruge kokspartikler med god isotropi: isotropisk koks eller makroisotrop sekundær koks fremstillet af anisotropisk koks, og sekundær koksteknologi bruges generelt i øjeblikket. Størrelsen af strålingsskader er relateret til råmaterialerne i grafitpulver, fremstillingsprocessen, hurtig neutronfluens og fluenshastighed, bestrålingstemperatur og andre faktorer. Borækvivalenten af nukleart grafitpulver skal være omkring 10~6.
Indlægstid: 18. maj 2022