Радиационное повреждение графитового порошка оказывает решающее влияние на технико-экономические показатели реактора, особенно высокотемпературного газоохлаждаемого реактора с шаровой загрузкой. Механизм замедления нейтронов заключается в упругом рассеянии нейтронов на атомах замедляющего материала, при этом переносимая ими энергия передается атомам замедляющего материала. Графитовый порошок также является перспективным кандидатом на роль плазмоориентированного материала для термоядерных реакторов. Следующие редакторы из Fu Ruite представляют применение графитового порошка в ядерных испытаниях:
С увеличением флюенса нейтронов графитовый порошок сначала сжимается, а достигнув небольшого значения, усадка уменьшается, возвращается к исходному размеру, а затем быстро расширяется. Для того, чтобы эффективно использовать нейтроны, выделяющиеся при делении, их необходимо замедлить. Тепловые свойства графитового порошка получают путем испытания на облучение, а условия испытания на облучение должны быть такими же, как и фактические рабочие условия реактора. Еще одной мерой для улучшения использования нейтронов является использование отражающих материалов для отражения нейтронов, вытекающих из зоны ядерной реакции деления - задней части активной зоны. Механизм отражения нейтронов также заключается в упругом рассеянии нейтронов и атомов отражающих материалов. Для того, чтобы контролировать потери, вызванные примесями, до допустимого уровня, графитовый порошок, используемый в реакторе, должен быть ядерно чистым.
Ядерный графитовый порошок — это отрасль графитовых порошковых материалов, разработанная в ответ на потребности строительства ядерных реакторов деления в начале 1940-х годов. Он используется в качестве замедлителя, отражателя и конструкционного материала в промышленных реакторах, газоохлаждаемых реакторах и высокотемпературных газоохлаждаемых реакторах. Вероятность реакции нейтрона с ядром называется сечением, а сечение деления тепловыми нейтронами (средняя энергия 0,025 эВ) U-235 на две ступени выше сечения деления нейтронами деления (средняя энергия 2 эВ). Модуль упругости, прочность и коэффициент линейного расширения графитового порошка увеличиваются с увеличением флюенса нейтронов, достигают большого значения, а затем быстро уменьшаются. В начале 1940-х годов по доступной цене был доступен только графитовый порошок, близкий к этой чистоте, поэтому каждый реактор и последующие промышленные реакторы использовали графитовый порошок в качестве замедлителя, положив начало ядерной эре.
Ключевым фактором в производстве изотропного графитового порошка является использование частиц кокса с хорошей изотропией: изотропного кокса или макроизотропного вторичного кокса, получаемого из анизотропного кокса. В настоящее время широко применяется технология вторичного коксования. Степень радиационного повреждения зависит от исходного сырья графитового порошка, технологии производства, флюенса и мощности флюенса быстрых нейтронов, температуры облучения и других факторов. Борный эквивалент ядерного графитового порошка должен составлять около 10~6.
Время публикации: 18 мая 2022 г.