Grafito miltelių radiacinė žala daro lemiamą įtaką reaktoriaus, ypač akmenukų sluoksnio, aukštos temperatūros dujomis aušinamo reaktoriaus, techniniam ir ekonominiam veikimui. Neutronų moderavimo mechanizmas yra elastingas neutronų ir moderuojančios medžiagos atomų sklaidymas, o jų nešama energija perduodama moderuojančios medžiagos atomams. Grafito milteliai taip pat yra perspektyvus kandidatas į plazmoje orientuotas medžiagas branduolių sintezės reaktoriams. Šie Fu Ruite redaktoriai pristato grafito miltelių taikymą branduoliniuose bandymuose:
Didėjant neutronų srautui, grafito milteliai pirmiausia susitraukia, o pasiekę nedidelę vertę, susitraukimas mažėja, grįžta į pradinį dydį ir tada sparčiai plečiasi. Norint efektyviai panaudoti dalijimosi metu išsiskyrusius neutronus, juos reikia sulėtinti. Grafito miltelių terminės savybės nustatomos apšvitinimo bandymu, o apšvitinimo bandymo sąlygos turi būti tokios pačios kaip ir faktinės reaktoriaus darbo sąlygos. Kita priemonė neutronų panaudojimui pagerinti – naudoti atspindinčias medžiagas, kurios atspindėtų iš branduolio dalijimosi reakcijos zonos-šviesinės zonos nutekėjusius neutronus. Neutronų atspindžio mechanizmas taip pat yra elastingas neutronų ir atspindinčių medžiagų atomų sklaidymas. Siekiant kontroliuoti priemaišų sukeltus nuostolius iki leistino lygio, reaktoriuje naudojami grafito milteliai turi būti gryni branduoliniam aktyvumui.
Branduolinio grafito milteliai yra grafito miltelių medžiagų šaka, sukurta reaguojant į branduolinių dalijimosi reaktorių statybos poreikius XX a. 5-ojo dešimtmečio pradžioje. Jie naudojami kaip moderatorius, atspindžio ir konstrukcinė medžiaga gamybos reaktoriuose, dujomis aušinamuose reaktoriuose ir aukštos temperatūros dujomis aušinamuose reaktoriuose. Neutronų reakcijos su branduoliu tikimybė vadinama skerspjūviu, o U-235 šiluminio neutrono (vidutinė energija 0,025 eV) dalijimosi skerspjūvis yra dviem laipsniais didesnis nei dalijimosi neutrono (vidutinė energija 2 eV) dalijimosi skerspjūvis. Grafito miltelių elastingumo modulis, stiprumas ir linijinio plėtimosi koeficientas didėja didėjant neutronų srautui, pasiekia didelę vertę, o po to sparčiai mažėja. XX a. 5-ojo dešimtmečio pradžioje už prieinamą kainą buvo galima įsigyti tik tokio grynumo grafito miltelių, todėl kiekvienas reaktorius ir vėlesni gamybos reaktoriai naudojo grafito miltelius kaip moderatorių, taip pradėdami branduolinį amžių.
Izotropinių grafito miltelių gamybos raktas – naudoti geros izotropijos kokso daleles: izotropinį koksą arba makroizotropinį antrinį koksą, pagamintą iš anizotropinio kokso, ir šiuo metu dažniausiai naudojama antrinio kokso technologija. Radiacinės žalos dydis priklauso nuo grafito miltelių žaliavų, gamybos proceso, greitųjų neutronų srauto ir srauto greičio, apšvitos temperatūros ir kitų veiksnių. Branduolinio grafito miltelių boro ekvivalentas turi būti apie 10~6.
Įrašo laikas: 2022 m. gegužės 18 d.