Grafiidipulbri kiirguskahjustus avaldab otsustavat mõju reaktori tehnilisele ja majanduslikule jõudlusele, eriti veeris voodi kõrge temperatuuriga gaasijahutusega. Neutroni modereerimise mehhanism on neutronite ja modelleeriva materjali aatomite elastne hajumine ning nende kantav energia kantakse modereeriva materjali aatomitele. Grafiitpulber on ka paljutõotav kandidaat tuuma sulandumisreaktorite plasmale orienteeritud materjalidele. Järgmised FU Ruite toimetajad tutvustavad grafiidipulbri rakendamist tuumakatsetes:
Neutronielu suurenemisega kahaneb grafiidipulber kõigepealt ja pärast väikese väärtuse saavutamist väheneb kokkutõmbumine, naaseb algse suuruse juurde ja laieneb seejärel kiiresti. Lõpuks eralduvate neutronite tõhusaks kasutamiseks tuleks neid aeglustada. Grafiidipulbri termilised omadused saadakse kiiritamiskatse abil ja kiiritamiskatsetingimused peaksid olema samad kui reaktori tegelikud töötingimused. Teine meede neutronite kasutamise parandamiseks on kasutada peegeldavaid materjale, et kajastada tuuma lõhustumise reaktsiooni tsooni tuuma tagasi lekivaid neutronite. Neutroni peegelduse mehhanism on ka peegeldavate materjalide neutronite ja aatomite elastne hajumine. Lisandite lubatud tasemele põhjustatud kaotuse kontrollimiseks peaks reaktoris kasutatav grafiidipulber olema tuumapuhas.
Tuuma grafiidipulber on grafiidipulbri materjalide haru, mis on välja töötatud vastusena tuuma lõhustumisreaktorite hoone vajadustele 1940ndate alguses. Seda kasutatakse moderaatorina, peegelduse ja konstruktsioonimaterjalidena tootmisreaktorites, gaasijahutusega reaktorites ja kõrge temperatuuriga gaasijahutusega reaktorites. Tuumaga reageerimise tõenäosust nimetatakse ristlõikeks ja U-235 termiliseks neutroniks (keskmine energia 0,025EV) lõhustumise ristlõige on kaks astme kõrgem kui lõhustumise neutron (2EV keskmine energia) lõhustumise ristlõige. Grafiidipulbri elastsusmoodul, tugevus ja lineaarne laienemiskoefitsient suurenevad neutronielu suurenemisega, saavutab suure väärtuse ja vähenevad seejärel kiiresti. 1940. aastate alguses oli selle puhtuse lähedal asuva taskukohase hinnaga saadaval ainult grafiidipulber, mistõttu iga reaktor ja sellele järgnenud tootmisreaktorid kasutasid modereeriva materjaliks grafiidipulbrit, juhtides tuumaajal.
Isotroopse grafiidipulbri valmistamise võti on kasutada hea isotroopiaga koksiosakesi: isotroopne koks või makro-isotroopne sekundaarne koks, mis on valmistatud anisotroopsest koksist, ja praegu kasutatakse sekundaarset koksi tehnoloogiat. Kiirguskahjustuste suurus on seotud grafiidipulbri, tootmisprotsessi, kiire neutronite ja fluence kiiruse, kiiritamistemperatuuri ja muude tegurite toorainega. Tuuma grafiidipulbri boori ekvivalent peab olema umbes 10 ~ 6.
Postiaeg: 18. mai 201222