Kerusakan radiasi bubuk grafit mempunyai pengaruh yang menentukan terhadap kinerja teknis dan ekonomi reaktor, khususnya reaktor berpendingin gas suhu tinggi lapisan kerikil. Mekanisme moderasi neutron adalah hamburan elastis neutron dan atom bahan moderator, dan energi yang dibawanya ditransfer ke atom bahan moderator. Serbuk grafit juga merupakan kandidat yang menjanjikan untuk bahan berorientasi plasma untuk reaktor fusi nuklir. Editor Fu Ruite berikut memperkenalkan penerapan bubuk grafit dalam uji coba nuklir:
Dengan meningkatnya fluensi neutron, bubuk grafit mula-mula menyusut, dan setelah mencapai nilai yang kecil, penyusutannya berkurang, kembali ke ukuran semula, dan kemudian mengembang dengan cepat. Untuk memanfaatkan neutron yang dilepaskan melalui fisi secara efektif, neutron harus diperlambat. Sifat termal bubuk grafit diperoleh melalui uji iradiasi, dan kondisi pengujian iradiasi harus sama dengan kondisi kerja reaktor yang sebenarnya. Langkah lain untuk meningkatkan pemanfaatan neutron adalah dengan menggunakan bahan reflektif untuk memantulkan kembali neutron yang keluar dari zona reaksi fisi nuklir-inti. Mekanisme pemantulan neutron juga merupakan hamburan elastis neutron dan atom bahan pemantul. Untuk mengendalikan kerugian yang disebabkan oleh pengotor ke tingkat yang diijinkan, bubuk grafit yang digunakan dalam reaktor harus murni nuklir.
Serbuk grafit nuklir merupakan salah satu cabang bahan serbuk grafit yang dikembangkan sebagai jawaban terhadap kebutuhan pembangunan reaktor fisi nuklir pada awal tahun 1940-an. Ini digunakan sebagai bahan moderator, refleksi dan struktural dalam reaktor produksi, reaktor berpendingin gas dan reaktor berpendingin gas suhu tinggi. Probabilitas neutron bereaksi dengan inti disebut penampang, dan penampang fisi neutron termal (energi rata-rata 0,025eV) U-235 dua tingkat lebih tinggi daripada penampang fisi neutron fisi (energi rata-rata 2eV). . Modulus elastisitas, kekuatan dan koefisien muai panjang bubuk grafit meningkat seiring dengan meningkatnya fluensi neutron, mencapai nilai yang besar, dan kemudian menurun dengan cepat. Pada awal tahun 1940-an, hanya bubuk grafit yang tersedia dengan harga terjangkau yang mendekati kemurnian ini, itulah sebabnya setiap reaktor dan reaktor produksi berikutnya menggunakan bubuk grafit sebagai bahan moderating, yang mengantarkan era nuklir.
Kunci pembuatan bubuk grafit isotropik adalah dengan menggunakan partikel kokas dengan isotropi yang baik: kokas isotropik atau kokas sekunder makro-isotropik yang terbuat dari kokas anisotropik, dan teknologi kokas sekunder umumnya digunakan saat ini. Besar kecilnya kerusakan radiasi berkaitan dengan bahan baku bubuk grafit, proses pembuatan, kecepatan fluensi dan laju fluensi neutron, suhu iradiasi dan faktor lainnya. Boron yang setara dengan bubuk grafit nuklir harus sekitar 10~6.
Waktu posting: 18 Mei-2022