Радиационното увреждане на графитния прах има решаващ ефект върху техническите и икономическите характеристики на реактора, особено на реактора с високотемпературно газово охлаждане с павета. Механизмът на неутронно модериране е еластичното разсейване на неутроните и атомите на модериращия материал, като енергията, пренасяна от тях, се предава на атомите на модериращия материал. Графитният прах е и обещаващ кандидат за плазмено-ориентирани материали за ядрени термоядрени реактори. Следните редактори от Fu Ruite представят приложението на графитния прах в ядрените тестове:
С увеличаване на неутронния флуенс, графитният прах първо се свива, а след достигане на малка стойност свиването намалява, връща се до първоначалния си размер и след това бързо се разширява. За да се използват ефективно неутроните, освободени от деленето, те трябва да се забавят. Термичните свойства на графитния прах се получават чрез облъчване, а условията на облъчване трябва да са същите като действителните работни условия на реактора. Друга мярка за подобряване на използването на неутроните е използването на отразяващи материали, които да отразяват неутроните, изтичащи от зоната на реакция на ядреното делене - активната зона. Механизмът на отражение на неутроните е и еластичното разсейване на неутроните и атомите на отразяващите материали. За да се контролират загубите, причинени от примеси, до допустимото ниво, графитният прах, използван в реактора, трябва да бъде ядрено чист.
Ядреният графит на прах е клон на графитните прахообразни материали, разработен в отговор на нуждите за изграждане на ядрени реактори за делене в началото на 40-те години на миналия век. Използва се като модератор, отражател и структурен материал в производствени реактори, газоохлаждаеми реактори и високотемпературни газоохлаждаеми реактори. Вероятността неутронът да реагира с ядрото се нарича напречно сечение, а напречното сечение на делене на U-235 на топлинния неутрон (средна енергия 0,025eV) е с две степени по-високо от напречното сечение на делене на неутрона (средна енергия 2eV). Модулът на еластичност, якостта и коефициентът на линейно разширение на графитния прах се увеличават с увеличаването на неутронния флуенс, достигат голяма стойност и след това бързо намаляват. В началото на 40-те години на миналия век само графит на прах е бил наличен на достъпна цена, близка до тази чистота, поради което всеки реактор и следващите производствени реактори са използвали графит на прах като модераторен материал, с което е поставена началото на ядрената ера.
Ключът към производството на изотропен графитен прах е използването на коксови частици с добра изотропия: изотропен кокс или макроизотропен вторичен кокс, произведен от анизотропен кокс, като в момента обикновено се използва технология за вторичен кокс. Размерът на радиационните щети зависи от суровините на графитния прах, производствения процес, флуенса и скоростта на флуенса на бързи неутрони, температурата на облъчване и други фактори. Борният еквивалент на ядрен графитен прах трябва да бъде около 10~6.
Време на публикуване: 18 май 2022 г.