नवीनतम जानकारी: परमाणु परीक्षण में ग्रेफाइट पाउडर का अनुप्रयोग

ग्रेफाइट पाउडर से होने वाली विकिरण क्षति रिएक्टर, विशेष रूप से पेबल बेड उच्च तापमान गैस-शीतित रिएक्टर, के तकनीकी और आर्थिक प्रदर्शन पर निर्णायक प्रभाव डालती है। न्यूट्रॉन मॉडरेशन की क्रियाविधि न्यूट्रॉन और मॉडरेटिंग पदार्थ के परमाणुओं का प्रत्यास्थ प्रकीर्णन है, और उनके द्वारा वहन की गई ऊर्जा मॉडरेटिंग पदार्थ के परमाणुओं में स्थानांतरित हो जाती है। ग्रेफाइट पाउडर नाभिकीय संलयन रिएक्टरों के लिए प्लाज्मा-उन्मुख पदार्थों के लिए भी एक आशाजनक उम्मीदवार है। फू रुइते के निम्नलिखित संपादक परमाणु परीक्षणों में ग्रेफाइट पाउडर के अनुप्रयोग का परिचय देते हैं:

न्यूट्रॉन प्रवाह में वृद्धि के साथ, ग्रेफाइट पाउडर पहले सिकुड़ता है, और एक छोटे मूल्य तक पहुँचने के बाद, सिकुड़न कम हो जाती है, मूल आकार में लौट आती है, और फिर तेज़ी से फैलती है। विखंडन द्वारा जारी न्यूट्रॉन का प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए, उन्हें धीमा किया जाना चाहिए। ग्रेफाइट पाउडर के ऊष्मीय गुण विकिरण परीक्षण द्वारा प्राप्त किए जाते हैं, और विकिरण परीक्षण की स्थितियाँ रिएक्टर की वास्तविक कार्य स्थितियों के समान होनी चाहिए। न्यूट्रॉन के उपयोग में सुधार के लिए एक अन्य उपाय परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया क्षेत्र-कोर से बाहर निकलने वाले न्यूट्रॉन को वापस परावर्तित करने के लिए परावर्तक सामग्रियों का उपयोग करना है। न्यूट्रॉन परावर्तन का तंत्र भी परावर्तक पदार्थों के न्यूट्रॉन और परमाणुओं का लोचदार प्रकीर्णन है। अशुद्धियों के कारण होने वाले नुकसान को स्वीकार्य स्तर तक नियंत्रित करने के लिए, रिएक्टर में उपयोग किए जाने वाले ग्रेफाइट पाउडर को परमाणु शुद्ध होना चाहिए।

परमाणु ग्रेफाइट पाउडर, ग्रेफाइट पाउडर पदार्थों की एक शाखा है जिसे 1940 के दशक के प्रारंभ में परमाणु विखंडन रिएक्टरों के निर्माण की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विकसित किया गया था। इसका उपयोग उत्पादन रिएक्टरों, गैस-शीतित रिएक्टरों और उच्च-तापमान गैस-शीतित रिएक्टरों में मंदक, परावर्तन और संरचनात्मक पदार्थों के रूप में किया जाता है। न्यूट्रॉन के नाभिक से अभिक्रिया करने की प्रायिकता को अनुप्रस्थ काट कहते हैं, और U-235 का तापीय न्यूट्रॉन (औसत ऊर्जा 0.025eV) विखंडन अनुप्रस्थ काट, विखंडन न्यूट्रॉन (औसत ऊर्जा 2eV) विखंडन अनुप्रस्थ काट से दो ग्रेड अधिक होता है। ग्रेफाइट पाउडर का प्रत्यास्थ मापांक, सामर्थ्य और रैखिक प्रसार गुणांक न्यूट्रॉन प्रवाह में वृद्धि के साथ बढ़ता है, एक उच्च मान तक पहुँचता है, और फिर तेज़ी से घटता है। 1940 के दशक के आरंभ में, केवल ग्रेफाइट पाउडर ही इस शुद्धता के करीब किफायती मूल्य पर उपलब्ध था, यही कारण है कि प्रत्येक रिएक्टर और उसके बाद के उत्पादन रिएक्टरों में ग्रेफाइट पाउडर को एक मॉडरेटिंग सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया गया, जिससे परमाणु युग का सूत्रपात हुआ।

आइसोट्रोपिक ग्रेफाइट पाउडर बनाने की कुंजी अच्छी आइसोट्रॉपी वाले कोक कणों का उपयोग करना है: आइसोट्रोपिक कोक या मैक्रो-आइसोट्रोपिक सेकेंडरी कोक, जो अनिसोट्रोपिक कोक से बनाया जाता है, और वर्तमान में सेकेंडरी कोक तकनीक का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। विकिरण क्षति का आकार ग्रेफाइट पाउडर के कच्चे माल, निर्माण प्रक्रिया, तीव्र न्यूट्रॉन प्रवाह और प्रवाह दर, विकिरण तापमान और अन्य कारकों से संबंधित है। परमाणु ग्रेफाइट पाउडर के लिए बोरॉन तुल्यांक लगभग 10 ~ 6 होना आवश्यक है।