Grafit tozunun radyasyon hasarı, reaktörün, özellikle de çakıl yataklı yüksek sıcaklıkta gaz soğutmalı reaktörün teknik ve ekonomik performansı üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir. Nötron moderasyonunun mekanizması, nötronların ve moderatör malzemenin atomlarının elastik saçılmasıdır ve bunların taşıdığı enerji, moderatör malzemenin atomlarına aktarılır. Grafit tozu ayrıca nükleer füzyon reaktörlerinde plazma odaklı malzemeler için umut verici bir adaydır. Fu Ruite'in aşağıdaki editörleri, nükleer testlerde grafit tozunun uygulanmasını tanıtıyor:
Nötron akışının artmasıyla birlikte grafit tozu önce büzülür, küçük bir değere ulaştıktan sonra büzülme azalır, orijinal boyutuna döner ve ardından hızla genişler. Fisyon sonucu açığa çıkan nötronların etkin bir şekilde kullanılabilmesi için bunların yavaşlatılması gerekir. Grafit tozunun termal özellikleri ışınlama testiyle elde edilir ve ışınlama testi koşulları, reaktörün gerçek çalışma koşullarıyla aynı olmalıdır. Nötronlardan yararlanmayı iyileştirmeye yönelik bir başka önlem, nükleer fisyon reaksiyon bölgesi çekirdeğinden sızan nötronları geri yansıtacak yansıtıcı malzemeler kullanmaktır. Nötron yansımasının mekanizması aynı zamanda nötronların ve yansıtıcı malzemelerin atomlarının elastik saçılmasıdır. Safsızlıkların neden olduğu kaybı izin verilen seviyede kontrol etmek için reaktörde kullanılan grafit tozunun nükleer saflıkta olması gerekir.
Nükleer grafit tozu, 1940'ların başlarında nükleer fisyon reaktörleri inşa etme ihtiyaçlarına yanıt olarak geliştirilen grafit tozu malzemelerinin bir dalıdır. Üretim reaktörlerinde, gaz soğutmalı reaktörlerde ve yüksek sıcaklıkta gaz soğutmalı reaktörlerde moderatör, yansıma ve yapısal malzeme olarak kullanılır. Nötronun çekirdekle reaksiyona girme olasılığına kesit adı verilir ve U-235'in termal nötron (ortalama enerji 0,025eV) fisyon kesiti, fisyon nötronundan (ortalama 2eV enerji) fisyon kesitinden iki derece daha yüksektir. . Grafit tozunun elastik modülü, mukavemeti ve doğrusal genleşme katsayısı, nötron akışının artmasıyla artar, büyük bir değere ulaşır ve ardından hızla azalır. 1940'ların başında, bu saflığa yakın bir fiyata yalnızca grafit tozu mevcuttu; bu nedenle, her reaktörde ve sonraki üretim reaktörlerinde, nükleer çağı başlatan, moderatör malzeme olarak grafit tozu kullanıldı.
İzotropik grafit tozu yapmanın anahtarı, iyi izotropiye sahip kok parçacıkları kullanmaktır: izotropik kok veya anizotropik koktan yapılan makro-izotropik ikincil kok ve şu anda genellikle ikincil kok teknolojisi kullanılmaktadır. Radyasyon hasarının boyutu, grafit tozunun hammaddelerine, üretim sürecine, hızlı nötron akışına ve akış hızına, ışınlama sıcaklığına ve diğer faktörlere bağlıdır. Nükleer grafit tozunun bor eşdeğerinin 10~6 civarında olması gerekmektedir.
Gönderim zamanı: Mayıs-18-2022