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揭秘石墨粉在核試驗中的應用

時間:2021-09-09 20:03:49 作者:admin 點擊:

       石墨粉的輻照損傷對反應堆,特別是球床高溫氣冷堆的技術經濟性能具有決定性的作用。中子慢化的機制是中子與慢化材料原子的彈性散射(碰撞),把其攜帶的能量傳遞給慢化材料的原子。石墨粉也是核聚變反應堆面向等離子體材料的很有希望的候選材料。隨著中子注量的增加,石墨粉先是收縮,達到小值后,收縮減小,恢復到原始尺寸,隨后迅速膨脹。為了有效地利用裂變釋放出來的中子,應使其慢化下來。石墨粉的熱態性能通過輻照試驗求得,輻照試驗條件應盡可能與反應堆實際工況相同。下面泰昌石墨小編詳細介紹石墨粉在核試驗中的應用:

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       核石墨粉是40年代初,應建造核裂變反應堆的需要而研究發展出來的石墨粉材料的一個分支,在生產堆,氣冷堆和高溫氣冷堆中用作慢化,反射和結構材料。中子與原子核發生反應的幾率稱之為截面,U-235的熱中子(平均能量為 0.025eV)裂變截面比裂變中子(平均能量為2eV)裂變截面高兩個等級。石墨粉的彈性模量,強度和線脹系數隨中子注量的增加而增加,到達一大值,隨后迅速下降。40年代初,只有石墨粉能以適當價格,接近這一純度供應,這是為什么座反應堆及隨后建造的生產堆都以石墨粉為慢化材料,迎來核時代的原因。制造各向同性石墨粉的關鍵是采用各向同性度好的焦炭顆粒:各向同性焦或由各向異性焦制成的宏觀各向同性的二次焦,目前一般采用二次焦技術。輻照損傷的大小與石墨粉的原材料,制造工藝,快中子注量和注量率,輻照溫度等因素有關。核石墨粉的硼當量要求在10-6左右。

       提高中子利用率的另一措施是用反射材料把泄漏出核裂變反應區——堆芯的中子反射回去,中子反射的機制也是中子與反射材料原子的彈性散射。為了使雜質造成的損失控制在允許水平,用于反應堆的石墨粉應該是核純的。



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