Grafiittijauheen säteilyvaurioilla on ratkaiseva vaikutus reaktorin tekniseen ja taloudelliseen suorituskykyyn, etenkin Pebble-sängyn korkean lämpötilan kaasujäähdytteiseen reaktoriin. Neutronien moderaation mekanismi on neutronien elastinen sironta ja moderoivan materiaalin atomit, ja niiden kuljettama energia siirretään moderoivan materiaalin atomeihin. Grafiittijauhe on myös lupaava ehdokas plasmaan suuntautuneisiin materiaaleihin ydinfuusioreaktoreille. Seuraavat Fu Ruite -toimittajat tuovat grafiittijauheen levittämisen ydinkokeissa:
Neutronien fluenssin lisääntyessä grafiittijauhe kutistuu ensin ja saavutettuaan pienen arvon kutistuminen pienenee, palaa alkuperäiseen kokoon ja laajenee sitten nopeasti. Fission vapauttamien neutronien tehokkaaseen hyödyntämiseksi niitä tulisi hidastaa. Grafiittijauheen lämpöominaisuudet saadaan säteilytyskokeella, ja säteilytyskokeiden tulisi olla samat kuin reaktorin todelliset työolosuhteet. Toinen toimenpide neutronien hyödyntämisen parantamiseksi on heijastavien materiaalien käyttäminen heijastamaan neutroneja, jotka vuotavat ydinfission reaktiovyöhykkeen ytimen takaisin. Neutronien heijastusmekanismi on myös heijastavien materiaalien neutronien ja atomien elastinen sironta. Epäpuhtauksien aiheuttaman menetyksen hallitsemiseksi sallitulle tasolle reaktorissa käytetyn grafiittijauheen tulisi olla ydinvoimaa.
Ydingrafiittijauhe on grafiittijauhemateriaalien haara, joka on kehitetty vastauksena ydinfissioreaktorien rakentamisen tarpeisiin 1940 -luvun alkupuolella. Sitä käytetään moderaattorina, heijastus- ja rakenteellisina materiaaleina tuotantoreaktoreissa, kaasujäähdytteissä reaktoreissa ja korkean lämpötilan kaasujäähdyttimissä. Ytimen kanssa reagoivan neutronin todennäköisyyttä kutsutaan poikkileikkaukseksi, ja Lämpöneutroni (keskimääräinen energia 0,025eV) U-235: n fissiopoikkileikkaus on kaksi astetta, jotka ovat korkeampi kuin fissioneutroni (keskimääräinen energia 2eV) fissio poikkileikkaus. Grafiittijauheen jauheen joustava moduuli, lujuus ja lineaarinen laajennuskerroin lisääntyvät neutronien sujuuvuuden lisääntyessä, saavuttavat suuren arvon ja laskee sitten nopeasti. 1940 -luvun alkupuolella vain grafiittijauhetta oli saatavana edulliseen hintaan lähellä tätä puhtautta, minkä vuoksi jokainen reaktori ja sitä seuraavat tuotantoreaktorit käyttivät grafiittijauhetta moderoivana materiaalina, mikä ohjasi ydinkaudella.
Avain isotrooppisen grafiittijauheen valmistukseen on käyttää koksihiukkasia, joilla on hyvä isotropia: isotrooppinen koksi tai makro-isotrooppinen sekundaarikoksi, joka on valmistettu anisotrooppisesta koksista, ja toissijaista koksitekniikkaa käytetään yleensä tällä hetkellä. Säteilyvaurioiden koko liittyy grafiittijauheen raaka -aineisiin, valmistusprosessiin, nopeaan neutronien sujuvuuteen ja fluenssiin, säteilytyslämpötilaan ja muihin tekijöihin. Ydingrafiittijauheen boorikekvivalentin on oltava noin 10 ~ 6.
Viestin aika: toukokuu-18-2022