A grafitpor sugárzási károsodása döntő hatással van a reaktor műszaki és gazdasági teljesítményére, különösen a kavicságyas, magas hőmérsékletű gázhűtéses reaktor esetében. A neutronmoderálás mechanizmusa a neutronok és a moderáló anyag atomjainak rugalmas szórása, és az általuk szállított energia átkerül a moderáló anyag atomjaira. A grafitpor ígéretes jelölt a plazmaorientált anyagok számára a nukleáris fúziós reaktorokban. A Fu Ruite folyóirat következő szerkesztői bemutatják a grafitpor alkalmazását a nukleáris kísérletekben:
A neutronfluencia növekedésével a grafitpor először zsugorodik, majd egy kis érték elérése után a zsugorodás csökken, visszatér az eredeti méretéhez, majd gyorsan kitágul. A hasadás során felszabaduló neutronok hatékony hasznosítása érdekében azokat le kell lassítani. A grafitpor termikus tulajdonságait besugárzási vizsgálattal határozzák meg, és a besugárzási vizsgálati körülményeknek meg kell egyezniük a reaktor tényleges üzemi körülményeivel. A neutronok hasznosításának javítására szolgáló másik intézkedés a fényvisszaverő anyagok használata, amelyek a maghasadási reakciózónából-magból kiszivárgó neutronokat visszaverik. A neutronvisszaverődés mechanizmusa a neutronok és a fényvisszaverő anyagok atomjainak rugalmas szórása is. A szennyeződések okozta veszteség megengedett szintre csökkentése érdekében a reaktorban használt grafitpornak nukleáris tisztaságúnak kell lennie.
A nukleáris grafitpor a grafitpor anyagok egyik ága, amelyet az 1940-es évek elején a nukleáris hasadási reaktorok építésének igényeire válaszul fejlesztettek ki. Moderátorként, reflexiós és szerkezeti anyagként használják termelési reaktorokban, gázhűtéses reaktorokban és magas hőmérsékletű gázhűtéses reaktorokban. A neutron és a mag közötti reakció valószínűségét keresztmetszetnek nevezik, és az U-235 termikus neutron (átlagos energia 0,025 eV) hasadási keresztmetszete két fokozattal nagyobb, mint a hasadási neutron (átlagos energia 2 eV) hasadási keresztmetszete. A grafitpor rugalmassági modulusa, szilárdsága és lineáris tágulási együtthatója a neutronfluencia növekedésével növekszik, nagy értéket ér el, majd gyorsan csökken. Az 1940-es évek elején csak ilyen tisztaságú, megfizethető áron kapható grafitpor volt elérhető, ezért minden reaktor és a későbbi termelési reaktorok grafitport használtak moderáló anyagként, ezzel bevezetve a nukleáris korszakot.
Az izotróp grafitpor előállításának kulcsa a jó izotrópiájú kokszrészecskék használata: izotróp koksz vagy anizotrop kokszból előállított makroizotróp szekunder koksz, és jelenleg általánosan használt szekunder koksz technológia. A sugárzási károsodás mértéke a grafitpor nyersanyagaihoz, a gyártási folyamathoz, a gyorsneutron-fluenciához és fluenciasebességhez, a besugárzási hőmérséklethez és egyéb tényezőkhöz kapcsolódik. A nukleáris grafitpor bór-egyenértékének körülbelül 10~6-nak kell lennie.
Közzététel ideje: 2022. május 18.