A grafitpor sugárzási károsodása döntően befolyásolja a reaktor műszaki és gazdasági teljesítményét, különös tekintettel a kavicságyas magas hőmérsékletű gázhűtéses reaktorra. A neutronmérséklés mechanizmusa a neutronok és a moderáló anyag atomjainak rugalmas szóródása, és az általuk szállított energia a moderáló anyag atomjaira kerül át. A grafitpor ígéretes jelölt a magfúziós reaktorok plazmaorientált anyagaihoz is. A Fu Ruite következő szerkesztői bemutatják a grafitpor nukleáris kísérletekben való alkalmazását:
A neutronfluens növekedésével a grafitpor először zsugorodik, majd kis érték elérése után a zsugorodás csökken, visszaáll az eredeti méretre, majd gyorsan tágul. A hasadás során felszabaduló neutronok hatékony hasznosítása érdekében lassítani kell azokat. A grafitpor termikus tulajdonságait besugárzási teszttel kapjuk meg, és a besugárzási vizsgálati feltételeknek meg kell egyezniük a reaktor tényleges működési körülményeivel. Egy másik intézkedés a neutronok hasznosulásának javítására, hogy visszaverő anyagokat alkalmaznak a maghasadási reakciózóna-magból kiszivárgó neutronok visszaverésére. A neutronvisszaverődés mechanizmusa a neutronok és a visszaverő anyagok atomjainak rugalmas szóródása is. Annak érdekében, hogy a szennyeződések okozta veszteséget a megengedett szintre csökkentsük, a reaktorban használt grafitpornak nukleáris tisztaságúnak kell lennie.
A nukleáris grafitpor a grafitpor anyagok egyik ága, amelyet az 1940-es évek elején a maghasadási reaktorok építésének szükségletei alapján fejlesztettek ki. Moderátorként, reflexióként és szerkezeti anyagként használják termelő reaktorokban, gázhűtéses reaktorokban és magas hőmérsékletű gázhűtéses reaktorokban. A neutron atommaggal való reakciójának valószínűségét keresztmetszetnek nevezzük, az U-235 termikus neutron (átlagos energia 0,025 eV) hasadási keresztmetszete pedig két fokozattal nagyobb, mint a hasadási neutron (átlagos energia 2 eV) hasadási keresztmetszete . A grafitpor rugalmassági modulusa, szilárdsága és lineáris tágulási együtthatója a neutronfluencia növekedésével nő, nagy értéket ér el, majd gyorsan csökken. Az 1940-es évek elején ehhez a tisztasághoz közeli áron csak grafitpor volt elérhető, ezért minden reaktor és az azt követő gyártóreaktorok grafitport használtak mérséklő anyagként, ezzel beköszöntött a nukleáris korszak.
Az izotróp grafitpor előállításának kulcsa a jó izotrópiájú kokszszemcsék használata: izotróp koksz vagy anizotrop kokszból készült makroizotróp másodlagos koksz, és jelenleg általában másodlagos koksztechnológiát alkalmaznak. A sugárzási károsodás mértéke a grafitpor nyersanyagaitól, a gyártási folyamattól, a gyors neutronfluenciától és a sugárzási sebességtől, a besugárzási hőmérséklettől és egyéb tényezőktől függ. A nukleáris grafitpor bóregyenértékének körülbelül 10-6-nak kell lennie.
Feladás időpontja: 2022. május 18