சமீபத்திய தகவல்: அணுசக்தி சோதனையில் கிராஃபைட் பொடியின் பயன்பாடு

கிராஃபைட் பொடியின் கதிர்வீச்சு சேதம் அணு உலையின் தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார செயல்திறனில், குறிப்பாக கூழாங்கல் படுக்கை உயர் வெப்பநிலை வாயு-குளிரூட்டப்பட்ட உலையின் மீது ஒரு தீர்க்கமான விளைவைக் கொண்டுள்ளது. நியூட்ரான் மிதப்படுத்தலின் வழிமுறை நியூட்ரான்கள் மற்றும் மிதப்படுத்தும் பொருளின் அணுக்களின் மீள் சிதறல் ஆகும், மேலும் அவை கொண்டு செல்லும் ஆற்றல் மிதப்படுத்தும் பொருளின் அணுக்களுக்கு மாற்றப்படுகிறது. அணு இணைவு உலைகளுக்கான பிளாஸ்மா சார்ந்த பொருட்களுக்கு கிராஃபைட் பொடி ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய வேட்பாளராகவும் உள்ளது. ஃபூ ரூயிட்டின் பின்வரும் ஆசிரியர்கள் அணு சோதனைகளில் கிராஃபைட் பொடியின் பயன்பாட்டை அறிமுகப்படுத்துகின்றனர்:

நியூட்ரான் சரளத்தின் அதிகரிப்புடன், கிராஃபைட் தூள் முதலில் சுருங்குகிறது, மேலும் ஒரு சிறிய மதிப்பை அடைந்த பிறகு, சுருக்கம் குறைந்து, அசல் அளவிற்குத் திரும்புகிறது, பின்னர் விரைவாக விரிவடைகிறது. பிளவு மூலம் வெளியிடப்படும் நியூட்ரான்களை திறம்பட பயன்படுத்த, அவற்றை மெதுவாக்க வேண்டும். கிராஃபைட் பொடியின் வெப்ப பண்புகள் கதிர்வீச்சு சோதனை மூலம் பெறப்படுகின்றன, மேலும் கதிர்வீச்சு சோதனை நிலைமைகள் அணுக்கரு பிளவு எதிர்வினை மண்டல-மைய பின்புறத்திலிருந்து வெளியேறும் நியூட்ரான்களைப் பிரதிபலிக்க பிரதிபலிப்பு பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதாகும். நியூட்ரான் பிரதிபலிப்பின் வழிமுறை நியூட்ரான்கள் மற்றும் பிரதிபலிப்பு பொருட்களின் அணுக்களின் மீள் சிதறலாகும். அனுமதிக்கப்பட்ட அளவிற்கு அசுத்தங்களால் ஏற்படும் இழப்பைக் கட்டுப்படுத்த, அணு உலையில் பயன்படுத்தப்படும் கிராஃபைட் தூள் அணுக்கரு தூய்மையானதாக இருக்க வேண்டும்.

அணுக்கரு கிராஃபைட் தூள் என்பது 1940களின் முற்பகுதியில் அணுக்கரு பிளவு உலைகளை உருவாக்குவதற்கான தேவைகளுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் உருவாக்கப்பட்ட கிராஃபைட் தூள் பொருட்களின் ஒரு கிளையாகும். இது உற்பத்தி உலைகள், வாயு-குளிரூட்டப்பட்ட உலைகள் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை வாயு-குளிரூட்டப்பட்ட உலைகளில் மதிப்பீட்டாளர், பிரதிபலிப்பு மற்றும் கட்டமைப்புப் பொருட்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நியூட்ரான் கருவுடன் வினைபுரியும் நிகழ்தகவு குறுக்குவெட்டு என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் U-235 இன் வெப்ப நியூட்ரான் (சராசரி ஆற்றல் 0.025eV) பிளவு குறுக்குவெட்டு U-235 பிளவு நியூட்ரான் (சராசரி ஆற்றல் 2eV) பிளவு குறுக்குவெட்டை விட இரண்டு தரங்கள் அதிகம். நியூட்ரான் சரளத்தின் அதிகரிப்புடன் கிராஃபைட் பொடியின் மீள் மாடுலஸ், வலிமை மற்றும் நேரியல் விரிவாக்க குணகம் அதிகரிக்கிறது, ஒரு பெரிய மதிப்பை அடைகிறது, பின்னர் விரைவாகக் குறைகிறது. 1940களின் முற்பகுதியில், இந்த தூய்மைக்கு நெருக்கமான மலிவு விலையில் கிராஃபைட் தூள் மட்டுமே கிடைத்தது, அதனால்தான் ஒவ்வொரு உலை மற்றும் அடுத்தடுத்த உற்பத்தி உலைகளும் கிராஃபைட் பொடியை ஒரு மிதமான பொருளாகப் பயன்படுத்தின, இது அணு யுகத்திற்கு வழிவகுத்தது.

ஐசோட்ரோபிக் கிராஃபைட் பவுடரை தயாரிப்பதற்கான திறவுகோல் நல்ல ஐசோட்ரோபியுடன் கூடிய கோக் துகள்களைப் பயன்படுத்துவதாகும்: ஐசோட்ரோபிக் கோக் அல்லது அனிசோட்ரோபிக் கோக்கிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட மேக்ரோ-ஐசோட்ரோபிக் இரண்டாம் நிலை கோக், மற்றும் இரண்டாம் நிலை கோக் தொழில்நுட்பம் தற்போது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கதிர்வீச்சு சேதத்தின் அளவு கிராஃபைட் பவுடரின் மூலப்பொருட்கள், உற்பத்தி செயல்முறை, வேகமான நியூட்ரான் சரளத்தன்மை மற்றும் சரளத்தன்மை விகிதம், கதிர்வீச்சு வெப்பநிலை மற்றும் பிற காரணிகளுடன் தொடர்புடையது. அணு கிராஃபைட் பவுடரின் போரான் சமமான அளவு சுமார் 10~6 ஆக இருக்க வேண்டும்.