ग्रेफाइट पाउडरको विकिरण क्षतिले रिएक्टरको प्राविधिक र आर्थिक कार्यसम्पादनमा निर्णायक प्रभाव पार्छ, विशेष गरी पेबल बेड उच्च तापक्रम ग्यास-कूल्ड रिएक्टर। न्यूट्रोन मोडरेसनको संयन्त्र भनेको न्यूट्रोन र मोडरेटिंग सामग्रीको परमाणुहरूको लोचदार छरपस्ट हुनु हो, र तिनीहरूद्वारा बोकेको ऊर्जा मोडरेटिंग सामग्रीको परमाणुहरूमा स्थानान्तरण गरिन्छ। ग्रेफाइट पाउडर पनि आणविक फ्युजन रिएक्टरहरूको लागि प्लाज्मा-उन्मुख सामग्रीहरूको लागि एक आशाजनक उम्मेदवार हो। फु रुइटका निम्न सम्पादकहरूले आणविक परीक्षणहरूमा ग्रेफाइट पाउडरको प्रयोगको परिचय दिन्छन्:
न्यूट्रोन प्रवाह बढ्दै जाँदा, ग्रेफाइट पाउडर पहिले संकुचित हुन्छ, र सानो मानमा पुगेपछि, संकुचन घट्छ, मूल आकारमा फर्कन्छ, र त्यसपछि द्रुत रूपमा विस्तार हुन्छ। विखंडनद्वारा निस्कने न्यूट्रोनहरूलाई प्रभावकारी रूपमा प्रयोग गर्न, तिनीहरूलाई ढिलो गर्नुपर्छ। ग्रेफाइट पाउडरको थर्मल गुणहरू विकिरण परीक्षणद्वारा प्राप्त गरिन्छ, र विकिरण परीक्षण अवस्थाहरू रिएक्टरको वास्तविक कार्य अवस्थाहरू जस्तै हुनुपर्छ। न्यूट्रोनको उपयोग सुधार गर्ने अर्को उपाय भनेको आणविक विखंडन प्रतिक्रिया क्षेत्र-कोर ब्याकबाट बाहिर निस्कने न्यूट्रोनहरूलाई प्रतिबिम्बित गर्न परावर्तक सामग्रीहरू प्रयोग गर्नु हो। न्यूट्रोन परावर्तनको संयन्त्र पनि न्यूट्रोन र परावर्तक सामग्रीहरूको परमाणुहरूको लोचदार छरपस्ट हो। स्वीकार्य स्तरमा अशुद्धताबाट हुने क्षतिलाई नियन्त्रण गर्न, रिएक्टरमा प्रयोग गरिएको ग्रेफाइट पाउडर आणविक शुद्ध हुनुपर्छ।
आणविक ग्राफाइट पाउडर १९४० को दशकको प्रारम्भमा आणविक विखंडन रिएक्टरहरू निर्माण गर्ने आवश्यकताहरूको प्रतिक्रियामा विकसित ग्रेफाइट पाउडर सामग्रीहरूको एक शाखा हो। यसलाई उत्पादन रिएक्टरहरू, ग्यास-कूल्ड रिएक्टरहरू र उच्च-तापमान ग्यास-कूल्ड रिएक्टरहरूमा मोडरेटर, परावर्तन र संरचनात्मक सामग्रीको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। न्यूक्लियससँग न्यूट्रोनको प्रतिक्रिया हुने सम्भावनालाई क्रस सेक्शन भनिन्छ, र U-२३५ को थर्मल न्यूट्रोन (औसत ऊर्जा ०.०२५eV) विखंडन क्रस सेक्शन विखंडन न्यूट्रोन (औसत ऊर्जा २eV) विखंडन क्रस सेक्शन भन्दा दुई ग्रेड बढी हुन्छ। ग्रेफाइट पाउडरको लोचदार मोड्युलस, शक्ति र रेखीय विस्तार गुणांक न्यूट्रोन प्रवाहको वृद्धिसँगै बढ्छ, ठूलो मानमा पुग्छ, र त्यसपछि द्रुत रूपमा घट्छ। १९४० को दशकको प्रारम्भमा, यो शुद्धताको नजिक किफायती मूल्यमा ग्रेफाइट पाउडर मात्र उपलब्ध थियो, त्यसैले प्रत्येक रिएक्टर र त्यसपछिका उत्पादन रिएक्टरहरूले आणविक युगको सुरुवात गर्दै ग्रेफाइट पाउडरलाई मोडरेटिङ सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्थे।
आइसोट्रोपिक ग्रेफाइट पाउडर बनाउने मुख्य कुरा भनेको राम्रो आइसोट्रोपी भएको कोक कणहरू प्रयोग गर्नु हो: आइसोट्रोपिक कोक वा एनिसोट्रोपिक कोकबाट बनेको म्याक्रो-आइसोट्रोपिक सेकेन्डरी कोक, र हाल माध्यमिक कोक प्रविधि सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ। विकिरण क्षतिको आकार ग्रेफाइट पाउडरको कच्चा पदार्थ, निर्माण प्रक्रिया, द्रुत न्यूट्रोन फ्लुएन्स र फ्लुएन्स दर, विकिरण तापमान र अन्य कारकहरूसँग सम्बन्धित छ। आणविक ग्रेफाइट पाउडरको बोरोन समतुल्य लगभग १० ~ ६ हुनु आवश्यक छ।
पोस्ट समय: मे-१८-२०२२