Strålingsskaden fra grafitpulver har en afgørende effekt på reaktorens tekniske og økonomiske ydeevne, især den højtemperatur gaskølede reaktor med pebble bed. Mekanismen bag neutronmoderering er den elastiske spredning af neutroner og atomerne i det modererende materiale, og den energi, de bærer, overføres til atomerne i det modererende materiale. Grafitpulver er også en lovende kandidat til plasmaorienterede materialer til nukleare fusionsreaktorer. Følgende redaktører fra Fu Ruite introducerer anvendelsen af grafitpulver i nukleare tests:
Med stigende neutronfluens 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 sænkes. Grafitpulverets termiske egenskaber opnås ved bestrålingstest, og bestrålingstestbetingelserne bør være de samme som reaktorens faktiske driftsforhold. En anden foranstaltning til at forbedre udnyttelsen af neutroner er at bruge reflekterende materialer til at reflektere de neutroner, der lækker ud af kernen i reaktionszonen og kernen. Mekanismen for neutronrefleksion er også den elastiske spredning af neutroner og atomer i reflekterende materialer. For at kontrollere tabet forårsaget af urenheder til det tilladte niveau, bør grafitpulveret, der anvendes i reaktoren, være nukleart rent.
Nuklear grafitpulver er en gren af grafitpulvermaterialer, der blev udviklet som svar på behovene ved bygning af nukleare fissionsreaktorer i begyndelsen af 1940'erne. Det bruges som moderator-, refleksions- og strukturmaterialer i produktionsreaktorer, gaskølede reaktorer og højtemperatur-gaskølede reaktorer. Sandsynligheden for, at neutronen reagerer med kernen, kaldes tværsnittet, og det termiske neutron-fissionstværsnit (gennemsnitlig energi på 0,025 eV) af U-235 er to grader højere end fissionsneutron-fissionstværsnittet (gennemsnitlig energi på 2 eV). Elasticitetsmodulet, styrken og den lineære udvidelseskoefficient for grafitpulver stiger med stigende 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 alle reaktorer og efterfølgende produktionsreaktorer brugte grafitpulver som modereringsmateriale, hvilket indvarslede atomalderen.
Nøglen til fremstilling af isotropisk grafitpulver er at bruge kokspartikler med god isotropi: isotropisk koks eller makroisotropisk sekundærkoks fremstillet af anisotropisk koks, og sekundærkoksteknologi anvendes generelt i øjeblikket. Størrelsen af strålingsskader er relateret til grafitpulverets råmaterialer, fremstillingsprocessen, hurtig neutronfluens og fluenshastighed, bestrålingstemperatur og andre faktorer. Borækvivalenten for nukleart grafitpulver skal være omkring 10~6.
Opslagstidspunkt: 18. maj 2022