Grafito hautsaren erradiazio-kalteak eragin erabakigarria du erreaktorearen errendimendu tekniko eta ekonomikoan, batez ere harri-oheko tenperatura altuko gas-hoztutako erreaktorearenean. Neutroien moderazioaren mekanismoa neutroien eta moderazio-materialaren atomoen sakabanaketa elastikoa da, eta haiek garraiatzen duten energia moderazio-materialaren atomoetara transferitzen da. Grafito-hautsa ere hautagai itxaropentsua da fusio nuklearreko erreaktoreetarako plasma-orientatutako materialetarako. Fu Ruite-ko editore hauek grafito-hautsa proba nuklearretan erabiltzea aurkezten dute:
Neutroien fluxua handitzen den heinean, grafito hautsa lehenik uzkurtu egiten da, eta balio txiki batera iritsi ondoren, uzkurdura gutxitu egiten da, jatorrizko tamainara itzultzen da eta gero azkar zabaltzen da. Fisioak askatutako neutroiak eraginkortasunez erabiltzeko, moteldu egin behar dira. Grafito hautsaren propietate termikoak irradiazio-proben bidez lortzen dira, eta irradiazio-proben baldintzak erreaktorearen benetako lan-baldintzen berdinak izan behar dira. Neutroien erabilera hobetzeko beste neurri bat material islatzaileak erabiltzea da fisio nuklearraren erreakzio-eremutik-nukleotik isurtzen diren neutroiak atzera islatzeko. Neutroien islapenaren mekanismoa ere material islatzaileen neutroien eta atomoen sakabanaketa elastikoa da. Ezpurutasunek eragindako galerak maila onargarrira kontrolatzeko, erreaktorean erabiltzen den grafito hautsa purutasun nuklearrekoa izan behar da.
Grafito nuklear hautsa grafito hauts materialen adar bat da, 1940ko hamarkadaren hasieran fisio erreaktore nuklearrak eraikitzeko beharrei erantzunez garatua. Moderatzaile, islapen eta egitura material gisa erabiltzen da ekoizpen erreaktoreetan, gas bidez hoztutako erreaktoreetan eta tenperatura altuko gas bidez hoztutako erreaktoreetan. Neutroiak nukleoarekin erreakzionatzeko probabilitateari sekzio gurutzatua deitzen zaio, eta U-235aren neutroi termikoaren (0,025 eV-ko batez besteko energia) fisio sekzio gurutzatua bi gradu handiagoa da fisio neutroiaren (2 eV-ko batez besteko energia) fisio sekzio gurutzatua baino. Grafito hautsaren elastikotasun modulua, indarra eta hedapen lineal koefizientea handitzen dira neutroien fluxua handitzen den heinean, balio handi batera iristen dira eta gero azkar jaisten dira. 1940ko hamarkadaren hasieran, grafito hautsa bakarrik zegoen eskuragarri purutasun horretatik gertu dagoen prezio merkean, eta horregatik erreaktore guztiek eta ondorengo ekoizpen erreaktoreek grafito hautsa erabili zuten material moderatzaile gisa, aro nuklearra abiaraziz.
Grafito isotropiko hautsa egiteko gakoa isotropia ona duten koke partikulak erabiltzea da: koke isotropiko edo koke anisotropikotik egindako bigarren mailako koke makro-isotropikoa, eta gaur egun bigarren mailako koke teknologia erabiltzen da normalean. Erradiazio-kalteen tamaina grafito hautsaren lehengaiekin, fabrikazio-prozesuarekin, neutroi azkarren fluxuarekin eta fluxu-tasarekin, irradiazio-tenperaturarekin eta beste faktore batzuekin lotuta dago. Grafito nuklear hautsaren boro baliokidea 10~6 ingurukoa izan behar da.
Argitaratze data: 2022ko maiatzaren 18a