नवीनतम माहिती: अणुचाचणीत ग्रेफाइट पावडरचा वापर

ग्रेफाइट पावडरच्या रेडिएशन नुकसानाचा रिअॅक्टरच्या तांत्रिक आणि आर्थिक कामगिरीवर निर्णायक परिणाम होतो, विशेषतः पेबल बेड उच्च तापमानाच्या गॅस-कूल्ड रिअॅक्टरवर. न्यूट्रॉन मॉडरेशनची यंत्रणा म्हणजे न्यूट्रॉन आणि मॉडरेशन करणाऱ्या पदार्थाच्या अणूंचे लवचिक विखुरणे आणि त्यांच्याद्वारे वाहून नेली जाणारी ऊर्जा मॉडरेशन करणाऱ्या पदार्थाच्या अणूंमध्ये हस्तांतरित केली जाते. न्यूक्लियर फ्यूजन रिअॅक्टरसाठी प्लाझ्मा-ओरिएंटेड मटेरियलसाठी ग्रेफाइट पावडर देखील एक आशादायक उमेदवार आहे. फू रुईटचे खालील संपादक अणु चाचण्यांमध्ये ग्रेफाइट पावडरचा वापर सादर करतात:

न्यूट्रॉन प्रवाह वाढल्याने, ग्रेफाइट पावडर प्रथम आकुंचन पावते आणि लहान मूल्यापर्यंत पोहोचल्यानंतर, आकुंचन कमी होते, मूळ आकारात परत येते आणि नंतर वेगाने विस्तारते. विखंडनाने सोडलेल्या न्यूट्रॉनचा प्रभावीपणे वापर करण्यासाठी, त्यांचा वेग कमी केला पाहिजे. ग्रेफाइट पावडरचे थर्मल गुणधर्म विकिरण चाचणीद्वारे प्राप्त केले जातात आणि विकिरण चाचणी परिस्थिती अणुभट्टीच्या वास्तविक कार्य परिस्थितींसारखीच असावी. न्यूट्रॉनचा वापर सुधारण्यासाठी आणखी एक उपाय म्हणजे न्यूक्लियर फिशन रिअॅक्शन झोन-कोर बॅकमधून बाहेर पडणाऱ्या न्यूट्रॉनला परावर्तित करण्यासाठी परावर्तित सामग्री वापरणे. न्यूट्रॉन परावर्तनाची यंत्रणा म्हणजे न्यूट्रॉन आणि परावर्तित सामग्रीच्या अणूंचे लवचिक विखुरणे. परवानगीयोग्य पातळीपर्यंत अशुद्धतेमुळे होणारे नुकसान नियंत्रित करण्यासाठी, अणुभट्टीमध्ये वापरलेला ग्रेफाइट पावडर अणु शुद्ध असावा.

न्यूक्लियर ग्रेफाइट पावडर ही ग्रेफाइट पावडर मटेरियलची एक शाखा आहे जी १९४० च्या दशकाच्या सुरुवातीला न्यूक्लियर फिशन रिअॅक्टर्स बांधण्याच्या गरजांना प्रतिसाद म्हणून विकसित केली गेली. उत्पादन रिअॅक्टर्स, गॅस-कूल्ड रिअॅक्टर्स आणि उच्च-तापमान गॅस-कूल्ड रिअॅक्टर्समध्ये मॉडरेटर, रिफ्लेक्शन आणि स्ट्रक्चरल मटेरियल म्हणून याचा वापर केला जातो. न्यूट्रॉनच्या न्यूक्लियसशी प्रतिक्रिया होण्याची शक्यता क्रॉस सेक्शन म्हणतात आणि U-235 चा थर्मल न्यूट्रॉन (सरासरी ०.०२५eV ची ऊर्जा) फिशन क्रॉस सेक्शन हा फिशन न्यूट्रॉन (सरासरी २eV ची ऊर्जा) फिशन क्रॉस सेक्शनपेक्षा दोन ग्रेड जास्त आहे. ग्रेफाइट पावडरचा लवचिक मापांक, ताकद आणि रेषीय विस्तार गुणांक न्यूट्रॉन प्रवाहाच्या वाढीसह वाढतो, मोठ्या मूल्यापर्यंत पोहोचतो आणि नंतर वेगाने कमी होतो. १९४० च्या दशकाच्या सुरुवातीला, या शुद्धतेच्या जवळ परवडणाऱ्या किमतीत फक्त ग्रेफाइट पावडर उपलब्ध होते, म्हणूनच प्रत्येक रिअॅक्टर आणि त्यानंतरच्या उत्पादन रिअॅक्टर्सने ग्रेफाइट पावडरचा वापर मॉडरेटिंग मटेरियल म्हणून केला, ज्यामुळे अणुयुगाची सुरुवात झाली.

आयसोट्रॉपिक ग्रेफाइट पावडर बनवण्याची गुरुकिल्ली म्हणजे चांगल्या आयसोट्रॉपीसह कोक कण वापरणे: आयसोट्रॉपिक कोक किंवा अॅनिसोट्रॉपिक कोकपासून बनवलेले मॅक्रो-आयसोट्रॉपिक सेकंडरी कोक, आणि सध्या सामान्यतः दुय्यम कोक तंत्रज्ञान वापरले जाते. रेडिएशन नुकसानाचा आकार ग्रेफाइट पावडरच्या कच्च्या मालाशी, उत्पादन प्रक्रिया, जलद न्यूट्रॉन फ्लुएन्स आणि फ्लुएन्स रेट, इरॅडिएशन तापमान आणि इतर घटकांशी संबंधित आहे. न्यूक्लियर ग्रेफाइट पावडरचे बोरॉन समतुल्य सुमारे 10~6 असणे आवश्यक आहे.