ഏറ്റവും പുതിയ വിവരങ്ങൾ: ആണവ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ പ്രയോഗം

ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ വികിരണ നാശം റിയാക്ടറിന്റെ സാങ്കേതികവും സാമ്പത്തികവുമായ പ്രകടനത്തിൽ നിർണായക സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഗ്യാസ്-കൂൾഡ് റിയാക്ടറിന്റെ പെബിൾ ബെഡ്. ന്യൂട്രോണുകളുടെയും മോഡറേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലിന്റെ ആറ്റങ്ങളുടെയും ഇലാസ്റ്റിക് സ്കാറ്ററിംഗ് ആണ് ന്യൂട്രോൺ മോഡറേഷന്റെ സംവിധാനം, അവ വഹിക്കുന്ന ഊർജ്ജം മോഡറേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലിന്റെ ആറ്റങ്ങളിലേക്ക് മാറ്റപ്പെടുന്നു. ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറുകൾക്കുള്ള പ്ലാസ്മ-ഓറിയന്റഡ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി ഒരു വാഗ്ദാന സ്ഥാനാർത്ഥി കൂടിയാണ്. ഫു റുയിറ്റിലെ ഇനിപ്പറയുന്ന എഡിറ്റർമാർ ന്യൂക്ലിയർ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ പ്രയോഗത്തെക്കുറിച്ച് പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു:

ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലൂയൻസ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി ആദ്യം ചുരുങ്ങുകയും, ഒരു ചെറിയ മൂല്യത്തിലെത്തിയ ശേഷം, ചുരുങ്ങൽ കുറയുകയും, യഥാർത്ഥ വലുപ്പത്തിലേക്ക് മടങ്ങുകയും, തുടർന്ന് വേഗത്തിൽ വികസിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വിഘടനം വഴി പുറത്തുവിടുന്ന ന്യൂട്രോണുകളെ ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്, അവ മന്ദഗതിയിലാക്കണം. ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ താപ ഗുണങ്ങൾ റേഡിയേഷൻ പരിശോധനയിലൂടെയാണ് ലഭിക്കുന്നത്, കൂടാതെ റേഡിയേഷൻ പരിശോധനാ സാഹചര്യങ്ങൾ റിയാക്ടറിന്റെ യഥാർത്ഥ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് തുല്യമായിരിക്കണം. ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഉപയോഗം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു നടപടി ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ റിയാക്ഷൻ സോൺ-കോർ ബാക്കിൽ നിന്ന് ചോർന്നൊലിക്കുന്ന ന്യൂട്രോണുകളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കാൻ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്. ന്യൂട്രോൺ പ്രതിഫലനത്തിന്റെ സംവിധാനം ന്യൂട്രോണുകളുടെയും പ്രതിഫലന വസ്തുക്കളുടെ ആറ്റങ്ങളുടെയും ഇലാസ്റ്റിക് സ്കാറ്ററിംഗ് കൂടിയാണ്. മാലിന്യങ്ങൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന നഷ്ടം അനുവദനീയമായ തലത്തിലേക്ക് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്, റിയാക്ടറിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി ന്യൂക്ലിയർ ശുദ്ധമായിരിക്കണം.

1940 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ റിയാക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസൃതമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി വസ്തുക്കളുടെ ഒരു ശാഖയാണ് ന്യൂക്ലിയർ ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി. ഉൽ‌പാദന റിയാക്ടറുകൾ, ഗ്യാസ്-കൂൾഡ് റിയാക്ടറുകൾ, ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഗ്യാസ്-കൂൾഡ് റിയാക്ടറുകൾ എന്നിവയിൽ മോഡറേറ്റർ, പ്രതിഫലനം, ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കൾ എന്നിവയായി ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയസുമായി ന്യൂട്രോൺ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നതിന്റെ സാധ്യതയെ ക്രോസ് സെക്ഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, കൂടാതെ U-235 ന്റെ താപ ന്യൂട്രോൺ (ശരാശരി ഊർജ്ജം 0.025eV) ഫിഷൻ ക്രോസ് സെക്ഷൻ ഫിഷൻ ന്യൂട്രോൺ (ശരാശരി ഊർജ്ജം 2eV) ഫിഷൻ ക്രോസ് സെക്ഷനേക്കാൾ രണ്ട് ഗ്രേഡുകൾ കൂടുതലാണ്. ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലൂയൻസിന്റെ വർദ്ധനവിനനുസരിച്ച് ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്, ശക്തി, രേഖീയ വികാസ ഗുണകം എന്നിവ വർദ്ധിക്കുകയും വലിയ മൂല്യത്തിലെത്തുകയും പിന്നീട് വേഗത്തിൽ കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. 1940 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ, ഈ പരിശുദ്ധിക്ക് അടുത്തായി താങ്ങാനാവുന്ന വിലയിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി മാത്രമേ ലഭ്യമായിരുന്നുള്ളൂ, അതുകൊണ്ടാണ് ഓരോ റിയാക്ടറും തുടർന്നുള്ള ഉൽ‌പാദന റിയാക്ടറുകളും ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയെ ഒരു മോഡറേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിച്ചത്, ഇത് ന്യൂക്ലിയർ യുഗത്തിന് തുടക്കമിട്ടു.

ഐസോട്രോപിക് ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള താക്കോൽ നല്ല ഐസോട്രോപി ഉള്ള കോക്ക് കണികകൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്: ഐസോട്രോപിക് കോക്ക് അല്ലെങ്കിൽ അനിസോട്രോപിക് കോക്കിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച മാക്രോ-ഐസോട്രോപിക് സെക്കൻഡറി കോക്ക്, നിലവിൽ സെക്കൻഡറി കോക്ക് സാങ്കേതികവിദ്യ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. റേഡിയേഷൻ നാശത്തിന്റെ വലുപ്പം ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ, നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ, ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലൂയൻസ്, ഫ്ലൂയൻസ് നിരക്ക്, വികിരണ താപനില, മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയർ ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ ബോറോൺ തുല്യത ഏകദേശം 10~6 ആയിരിക്കണം.