Grafiidipulbri kiirguskahjustused avaldavad otsustavat mõju reaktori, eriti kivikihi kõrgtemperatuurse gaasjahutusega reaktori tehnilisele ja majanduslikule jõudlusele. Neutronite modereerimise mehhanismiks on neutronite ja modereeriva materjali aatomite elastne hajumine ning nende poolt kantud energia kandub üle modereeriva materjali aatomitele. Grafiidipulber on ka paljulubav kandidaat termotuumasünteesi reaktorite plasmale orienteeritud materjalide jaoks. Järgmised Fu Ruite toimetajad tutvustavad grafiidipulbri kasutamist tuumakatsetustes:
Neutronivoo suurenemisega grafiidipulber esmalt kahaneb ja pärast väikese väärtuse saavutamist väheneb kokkutõmbumine, taastub algne suurus ja seejärel paisub kiiresti. Lõhustumisel vabanevate neutronite tõhusaks kasutamiseks tuleks neid aeglustada. Grafiidipulbri termilised omadused saadakse kiirituskatsega ja kiirituskatse tingimused peaksid olema samad, mis reaktori tegelikud töötingimused. Teine meede neutronite kasutamise parandamiseks on peegeldavate materjalide kasutamine, et peegeldada tuuma lõhustumise reaktsioonitsooni tuumast välja lekkivaid neutroneid. Neutronite peegelduse mehhanismiks on ka peegeldavate materjalide neutronite ja aatomite elastne hajumine. Lisandite tekitatud kadude kontrollimiseks lubatud tasemeni peaks reaktoris kasutatav grafiidipulber olema tuumapuhas.
Tuumagrafiidipulber on grafiidipulbri materjalide haru, mis töötati välja vastuseks tuumalõhustumisreaktorite ehitamise vajadustele 1940. aastate alguses. Seda kasutatakse moderaatori, peegelduse ja konstruktsioonimaterjalina tootmisreaktorites, gaasjahutusega reaktorites ja kõrgtemperatuurilistes gaasjahutusega reaktorites. Neutroni tuumaga reageerimise tõenäosust nimetatakse ristlõikeks ja U-235 termilise neutroni (keskmine energia 0,025 eV) lõhustumise ristlõige on kaks klassi kõrgem kui lõhustumise neutroni (keskmine energia 2 eV) lõhustumise ristlõige . Grafiidipulbri elastsusmoodul, tugevus ja lineaarpaisumistegur suurenevad neutronite voogu suurenedes, saavutavad suure väärtuse ja vähenevad seejärel kiiresti. 1940. aastate alguses oli sellele puhtusastmele lähedase taskukohase hinnaga saada vaid grafiidipulbrit, mistõttu igas reaktoris ja järgnevates tootmisreaktorites kasutati grafiidipulbrit modereeriva materjalina, mis juhatas sisse tuumaajastu.
Isotroopse grafiidipulbri valmistamise võti on hea isotroopsusega koksiosakeste kasutamine: isotroopne koks või makroisotroopne sekundaarne koks, mis on valmistatud anisotroopsest koksist, ja praegu kasutatakse üldiselt sekundaarse koksi tehnoloogiat. Kiirguskahjustuse suurus on seotud grafiidipulbri toorainega, tootmisprotsessiga, kiirete neutronite voogu ja kiirguskiirusega, kiiritustemperatuuriga ja muude teguritega. Tuumagrafiidipulbri booriekvivalent peab olema umbes 10–6.
Postitusaeg: mai-18-2022