最新资讯：石墨粉在核试验中的应用

石墨粉的辐射损伤对反应堆，特别是球床高温气冷堆的技术和经济性能具有决定性的影响。中子慢化的机理是中子与慢化材料原子发生弹性散射，其携带的能量转移到慢化材料原子上。石墨粉也是核聚变反应堆等离子体导向材料的有希望的候选材料。下面由富瑞特编辑介绍石墨粉在核试验中的应用：

随着中子注量的增加，石墨粉先收缩，达到较小值后，收缩减小，恢复到原来尺寸，随后又迅速膨胀。为了有效利用裂变释放的中子，应减缓其收缩速度。石墨粉的热物性通过辐照试验获得，辐照试验条件应与反应堆实际工况相同。提高中子利用率的另一措施是采用反射材料将核裂变反应区——堆芯泄漏出的中子反射回去。中子反射的机理也是反射材料对中子和原子的弹性散射。为了将杂质造成的损失控制在允许的水平，反应堆中使用的石墨粉应为核纯。

核用石墨粉是20世纪40年代初应建造核裂变反应堆的需要而发展起来的石墨粉材料的一个分支，在生产反应堆、气冷堆和高温气冷堆中用作慢化剂、反射剂和结构材料。中子与原子核发生反应的概率称为截面，U-235的热中子（平均能量0.025eV）裂变截面比裂变中子（平均能量2eV）裂变截面高两个等级。石墨粉的弹性模量、强度和线膨胀系数随中子注量的增加而增大，达到较大值后迅速下降。在20世纪40年代初，只有接近这种纯度的石墨粉才能以实惠的价格买到，这就是为什么每个反应堆以及随后的生产反应堆都使用石墨粉作为慢化材料，从而开启了核时代。

制造各向同性石墨粉的关键是采用各向同性好的焦炭颗粒：各向同性焦炭或由各向异性焦炭制成的宏观各向同性二次焦炭，目前一般采用二次焦炭技术。辐照损伤的大小与石墨粉的原料、制造工艺、快中子注量及注量率、辐照温度等因素有关。核级石墨粉的硼当量要求在10~6左右。