Графит ұнтағының радиациялық зақымдануы реактордың, әсіресе малтатас қабатты жоғары температуралы газбен салқындатылатын реактордың техникалық және экономикалық көрсеткіштеріне шешуші әсер етеді. Нейтрондарды модерациялау механизмі нейтрондардың және модерациялаушы материалдың атомдарының серпімді шашырауы болып табылады, ал олар тасымалдайтын энергия модерациялаушы материалдың атомдарына беріледі. Графит ұнтағы сонымен қатар ядролық синтез реакторларына арналған плазмаға бағытталған материалдар үшін перспективалы кандидат болып табылады. Fu Ruite-тің келесі редакторлары графит ұнтағын ядролық сынақтарда қолдануды ұсынады:
Нейтрондардың ағындылығының артуымен графит ұнтағы алдымен кішірейеді, ал кіші мәнге жеткеннен кейін кішірейу азаяды, бастапқы өлшеміне оралады, содан кейін тез кеңейеді. Бөліну кезінде бөлінетін нейтрондарды тиімді пайдалану үшін оларды баяулату керек. Графит ұнтағының термиялық қасиеттері сәулелендіру сынағы арқылы алынады, ал сәулелендіру сынағының шарттары реактордың нақты жұмыс жағдайларымен бірдей болуы керек. Нейтрондарды пайдалануды жақсартудың тағы бір шарасы - ядролық бөліну реакциясының аймағы-ядросының артқы жағынан ағып жатқан нейтрондарды шағылыстыру үшін шағылыстырғыш материалдарды пайдалану. Нейтрондардың шағылысу механизмі сонымен қатар нейтрондар мен шағылыстырғыш материалдар атомдарының серпімді шашырауы болып табылады. Қоспалардан болатын шығынды рұқсат етілген деңгейге дейін бақылау үшін реакторда қолданылатын графит ұнтағы ядролық таза болуы керек.
Ядролық графит ұнтағы - 1940 жылдардың басында ядролық бөліну реакторларын құру қажеттіліктеріне жауап ретінде жасалған графит ұнтағы материалдарының бір саласы. Ол өндірістік реакторларда, газбен салқындатылатын реакторларда және жоғары температуралы газбен салқындатылатын реакторларда модератор, шағылыстырушы және құрылымдық материалдар ретінде қолданылады. Нейтронның ядромен әрекеттесу ықтималдығы көлденең қима деп аталады, ал U-235 жылулық нейтронының (орташа энергиясы 0,025 эВ) бөліну көлденең қимасы бөліну нейтронының (орташа энергиясы 2 эВ) бөліну көлденең қимасынан екі градусқа жоғары. Графит ұнтағының серпімділік модулі, беріктігі және сызықтық кеңею коэффициенті нейтрондардың ағынының артуымен артады, үлкен мәнге жетеді, содан кейін тез төмендейді. 1940 жылдардың басында тек графит ұнтағы осы тазалыққа жақын қолжетімді бағамен қолжетімді болды, сондықтан әрбір реактор және кейінгі өндірістік реакторлар графит ұнтағын модераторлық материал ретінде пайдаланып, ядролық дәуірді бастады.
Изотропты графит ұнтағын жасаудың кілті - жақсы изотропиясы бар кокс бөлшектерін пайдалану: изотропты кокс немесе анизотропты кокстан жасалған макроизотропты екінші реттік кокс, және қазіргі уақытта екінші реттік кокс технологиясы кеңінен қолданылады. Радиациялық зақымданудың мөлшері графит ұнтағының шикізатына, өндіріс процесіне, жылдам нейтронды флюенс пен флюенс жылдамдығына, сәулелену температурасына және басқа факторларға байланысты. Ядролық графит ұнтағының бор эквиваленті шамамен 10-6 болуы керек.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 18 мамыр