গ্রাফাইট পাউডারের বিকিরণজনিত ক্ষতি চুল্লির প্রযুক্তিগত ও অর্থনৈতিক কর্মক্ষমতার উপর, বিশেষ করে পেবল বেড উচ্চ-তাপমাত্রার গ্যাস-শীতলীকৃত চুল্লির ক্ষেত্রে, একটি নির্ণায়ক প্রভাব ফেলে। নিউট্রন মডারেশনের প্রক্রিয়াটি হলো নিউট্রন এবং মডারেটিং পদার্থের পরমাণুগুলোর মধ্যে স্থিতিস্থাপক বিক্ষেপণ, এবং তাদের দ্বারা বাহিত শক্তি মডারেটিং পদার্থের পরমাণুগুলোতে স্থানান্তরিত হয়। পারমাণবিক ফিউশন চুল্লির জন্য প্লাজমা-ভিত্তিক উপাদান হিসেবেও গ্রাফাইট পাউডার একটি সম্ভাবনাময় উপাদান। ফু রুইতের নিম্নলিখিত সম্পাদকগণ পারমাণবিক পরীক্ষায় গ্রাফাইট পাউডারের প্রয়োগ তুলে ধরেছেন:
নিউট্রন ফ্লুয়েন্স বৃদ্ধির সাথে সাথে গ্রাফাইট পাউডার প্রথমে সংকুচিত হয়, এবং একটি ক্ষুদ্র মানে পৌঁছানোর পর সংকোচন কমে গিয়ে মূল আকারে ফিরে আসে এবং তারপর দ্রুত প্রসারিত হয়। ফিশন থেকে নির্গত নিউট্রনগুলোকে কার্যকরভাবে ব্যবহার করার জন্য, সেগুলোর গতি কমিয়ে আনা উচিত। বিকিরণ পরীক্ষার মাধ্যমে গ্রাফাইট পাউডারের তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলো নির্ণয় করা হয়, এবং বিকিরণ পরীক্ষার শর্তাবলি চুল্লির প্রকৃত কার্যপরিবেশের অনুরূপ হওয়া উচিত। নিউট্রনের ব্যবহার উন্নত করার আরেকটি উপায় হলো প্রতিফলক পদার্থ ব্যবহার করে নিউক্লীয় ফিশন বিক্রিয়া অঞ্চল-কোর থেকে বেরিয়ে আসা নিউট্রনগুলোকে প্রতিফলিত করে ফিরিয়ে আনা। নিউট্রন প্রতিফলনের প্রক্রিয়াটিও হলো প্রতিফলক পদার্থের পরমাণু এবং নিউট্রনের স্থিতিস্থাপক বিক্ষেপণ। অশুদ্ধতার কারণে সৃষ্ট ক্ষতিকে সহনীয় মাত্রায় নিয়ন্ত্রণ করার জন্য, চুল্লিতে ব্যবহৃত গ্রাফাইট পাউডার অবশ্যই নিউক্লীয়ভাবে বিশুদ্ধ হতে হবে।
নিউক্লিয়ার গ্রাফাইট পাউডার হলো গ্রাফাইট পাউডার উপাদানের একটি শাখা, যা ১৯৪০-এর দশকের গোড়ার দিকে নিউক্লিয়ার ফিশন চুল্লি নির্মাণের প্রয়োজনে তৈরি হয়েছিল। এটি প্রোডাকশন চুল্লি, গ্যাস-কুলড চুল্লি এবং উচ্চ-তাপমাত্রার গ্যাস-কুলড চুল্লিতে মডারেটর, প্রতিফলন এবং কাঠামোগত উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়। নিউক্লিয়াসের সাথে নিউট্রনের বিক্রিয়া করার সম্ভাবনাকে ক্রস সেকশন বলা হয়, এবং ইউরেনিয়াম-২৩৫ (U-235)-এর থার্মাল নিউট্রন (গড় শক্তি ০.০২৫eV) ফিশন ক্রস সেকশন, ফিশন নিউট্রন (গড় শক্তি ২eV) ফিশন ক্রস সেকশনের চেয়ে দুই গ্রেড বেশি। গ্রাফাইট পাউডারের স্থিতিস্থাপক মডুলাস, শক্তি এবং রৈখিক প্রসারণ সহগ নিউট্রন ফ্লুয়েন্স বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়, একটি বড় মানে পৌঁছায় এবং তারপর দ্রুত হ্রাস পায়। ১৯৪০-এর দশকের গোড়ার দিকে, এই বিশুদ্ধতার কাছাকাছি সাশ্রয়ী মূল্যে শুধুমাত্র গ্রাফাইট পাউডারই পাওয়া যেত, যে কারণে প্রতিটি চুল্লি এবং পরবর্তীকালের প্রোডাকশন চুল্লিগুলোতে মডারেটিং উপাদান হিসেবে গ্রাফাইট পাউডার ব্যবহৃত হয়েছিল, যা পারমাণবিক যুগের সূচনা করে।
আইসোট্রপিক গ্রাফাইট পাউডার তৈরির মূল চাবিকাঠি হলো ভালো আইসোট্রপি সম্পন্ন কোক কণা ব্যবহার করা: আইসোট্রপিক কোক অথবা অ্যানাইসোট্রপিক কোক থেকে তৈরি ম্যাক্রো-আইসোট্রপিক সেকেন্ডারি কোক, এবং বর্তমানে সাধারণত সেকেন্ডারি কোক প্রযুক্তিই ব্যবহৃত হয়। বিকিরণজনিত ক্ষতির পরিমাণ গ্রাফাইট পাউডারের কাঁচামাল, উৎপাদন প্রক্রিয়া, ফাস্ট নিউট্রন ফ্লুয়েন্স ও ফ্লুয়েন্স রেট, বিকিরণ তাপমাত্রা এবং অন্যান্য কারণের সাথে সম্পর্কিত। নিউক্লিয়ার গ্রাফাইট পাউডারের বোরন ইকুইভ্যালেন্ট প্রায় 10~6 হওয়া প্রয়োজন।
পোস্ট করার সময়: ১৮ই মে, ২০২২