சமீபத்திய தகவல்: அணு சோதனையில் கிராஃபைட் தூளின் பயன்பாடு

கிராஃபைட் தூளின் கதிர்வீச்சுச் சேதமானது, அணு உலையின் தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதாரச் செயல்திறனில், குறிப்பாக கூழாங்கல் படுகை உயர் வெப்பநிலை வாயு குளிர்விக்கப்பட்ட அணு உலையில், ஒரு தீர்க்கமான விளைவைக் கொண்டுள்ளது. நியூட்ரான் மட்டுப்படுத்தலின் பொறிமுறையானது, நியூட்ரான்களுக்கும் மட்டுப்படுத்தும் பொருளின் அணுக்களுக்கும் இடையேயான மீள் சிதறலாகும், மேலும் அவற்றால் கொண்டு செல்லப்படும் ஆற்றலானது மட்டுப்படுத்தும் பொருளின் அணுக்களுக்கு மாற்றப்படுகிறது. அணுக்கரு இணைவு உலைகளுக்கான பிளாஸ்மா சார்ந்த பொருட்களுக்கு கிராஃபைட் தூள் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய தேர்வாகவும் உள்ளது. ஃபூ ரூயிட்டேவின் பின்வரும் பதிப்பாசிரியர்கள், அணுக்கரு சோதனைகளில் கிராஃபைட் தூளின் பயன்பாட்டை அறிமுகப்படுத்துகின்றனர்:

நியூட்ரான் பாய்வு அதிகரிக்கும்போது, ​​கிராஃபைட் தூள் முதலில் சுருங்குகிறது, ஒரு சிறிய மதிப்பை அடைந்த பிறகு, சுருக்கம் குறைந்து, அதன் அசல் அளவிற்குத் திரும்பி, பின்னர் வேகமாக விரிவடைகிறது. பிளவு மூலம் வெளியிடப்படும் நியூட்ரான்களைத் திறம்படப் பயன்படுத்த, அவற்றின் வேகம் குறைக்கப்பட வேண்டும். கிராஃபைட் தூளின் வெப்பப் பண்புகள் கதிர்வீச்சு சோதனை மூலம் பெறப்படுகின்றன, மேலும் கதிர்வீச்சு சோதனை நிலைமைகள் அணு உலையின் உண்மையான செயல்பாட்டு நிலைமைகளைப் போலவே இருக்க வேண்டும். நியூட்ரான்களின் பயன்பாட்டை மேம்படுத்துவதற்கான மற்றொரு நடவடிக்கை, அணுப் பிளவு வினை மண்டல மையத்திலிருந்து வெளியே கசியும் நியூட்ரான்களை மீண்டும் பிரதிபலிக்க, பிரதிபலிப்புப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதாகும். நியூட்ரான் பிரதிபலிப்பின் பொறிமுறையும், நியூட்ரான்கள் மற்றும் பிரதிபலிப்புப் பொருட்களின் அணுக்களுக்கு இடையேயான மீள் சிதறல் ஆகும். அசுத்தங்களால் ஏற்படும் இழப்பை அனுமதிக்கப்பட்ட அளவிற்குள் கட்டுப்படுத்த, அணு உலையில் பயன்படுத்தப்படும் கிராஃபைட் தூள் அணுக்கருத் தூய்மை கொண்டதாக இருக்க வேண்டும்.

அணுக்கரு கிராஃபைட் தூள் என்பது 1940களின் முற்பகுதியில் அணுக்கரு பிளவு உலைகளைக் கட்டுவதற்கான தேவைகளுக்குப் பதிலளிக்கும் வகையில் உருவாக்கப்பட்ட கிராஃபைட் தூள் பொருட்களின் ஒரு கிளையாகும். இது உற்பத்தி உலைகள், வாயு-குளிரூட்டப்பட்ட உலைகள் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை வாயு-குளிரூட்டப்பட்ட உலைகளில் மட்டுப்படுத்தி, பிரதிபலிப்பு மற்றும் கட்டமைப்புப் பொருட்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அணுக்கருவுடன் நியூட்ரான் வினைபுரியும் நிகழ்தகவு குறுக்குவெட்டு என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் U-235 இன் வெப்ப நியூட்ரான் (சராசரி ஆற்றல் 0.025eV) பிளவு குறுக்குவெட்டு, பிளவு நியூட்ரான் (சராசரி ஆற்றல் 2eV) பிளவு குறுக்குவெட்டை விட இரண்டு படிநிலைகள் அதிகமாகும். கிராஃபைட் தூளின் மீள் குணகம், வலிமை மற்றும் நேரியல் விரிவாக்க குணகம் ஆகியவை நியூட்ரான் பாய்வு அதிகரிப்புடன் அதிகரித்து, ஒரு பெரிய மதிப்பை அடைந்து, பின்னர் வேகமாக குறைகின்றன. 1940களின் முற்பகுதியில், இந்தத் தூய்மைக்கு நெருக்கமான மலிவு விலையில் கிராஃபைட் தூள் மட்டுமே கிடைத்தது, இதன் காரணமாக ஒவ்வொரு உலையும் மற்றும் அதைத் தொடர்ந்த உற்பத்தி உலைகளும் கிராஃபைட் தூளை ஒரு மட்டுப்படுத்தும் பொருளாகப் பயன்படுத்தி, அணுக்கரு யுகத்திற்கு வழிவகுத்தன.

ஐசோட்ரோபிக் கிராஃபைட் தூளை உருவாக்குவதற்கான திறவுகோல், நல்ல ஐசோட்ரோபிக் தன்மை கொண்ட கோக் துகள்களைப் பயன்படுத்துவதாகும்: ஐசோட்ரோபிக் கோக் அல்லது அனிசோட்ரோபிக் கோக்கிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் மேக்ரோ-ஐசோட்ரோபிக் இரண்டாம் நிலை கோக், மேலும் தற்போது பொதுவாக இரண்டாம் நிலை கோக் தொழில்நுட்பமே பயன்படுத்தப்படுகிறது. கதிர்வீச்சு சேதத்தின் அளவு, கிராஃபைட் தூளின் மூலப்பொருட்கள், உற்பத்தி செயல்முறை, வேகமான நியூட்ரான் பாய்வு மற்றும் பாய்வு விகிதம், கதிர்வீச்சு வெப்பநிலை மற்றும் பிற காரணிகளுடன் தொடர்புடையது. அணுக்கரு கிராஃபைட் தூளின் போரான் சமானம் சுமார் 10~6 ஆக இருக்க வேண்டும்.