ข้อมูลล่าสุด: การใช้ผงกราไฟท์ในการทดสอบนิวเคลียร์

ความเสียหายจากการแผ่รังสีของผงกราไฟท์มีผลกระทบอย่างชัดเจนต่อประสิทธิภาพทางเทคนิคและเศรษฐกิจของเครื่องปฏิกรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องปฏิกรณ์ระบายความร้อนด้วยแก๊สอุณหภูมิสูงแบบกรวดเบด กลไกของการกลั่นกรองนิวตรอนคือการกระเจิงแบบยืดหยุ่นของนิวตรอนและอะตอมของวัสดุกลั่นกรอง และพลังงานที่พวกมันลำเลียงไปจะถูกถ่ายโอนไปยังอะตอมของวัสดุกลั่นกรอง ผงกราไฟท์ยังเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับวัสดุที่ใช้พลาสมาสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน บรรณาธิการจาก Fu Ruite ต่อไปนี้แนะนำการใช้ผงกราไฟท์ในการทดสอบนิวเคลียร์:

ด้วยการเพิ่มของนิวตรอนฟลูเอนซ์ ผงกราไฟท์จะหดตัวก่อน และหลังจากถึงค่าเล็กน้อย การหดตัวก็จะลดลง กลับคืนสู่ขนาดเดิม จากนั้นจึงขยายตัวอย่างรวดเร็ว เพื่อที่จะใช้นิวตรอนที่ปล่อยออกมาจากฟิชชันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ควรทำให้นิวตรอนเหล่านี้ช้าลง คุณสมบัติทางความร้อนของผงกราไฟท์ได้มาจากการทดสอบการฉายรังสี และเงื่อนไขการทดสอบการฉายรังสีควรเหมือนกับสภาพการทำงานจริงของเครื่องปฏิกรณ์ มาตรการอีกประการหนึ่งในการปรับปรุงการใช้ประโยชน์ของนิวตรอนคือการใช้วัสดุสะท้อนแสงเพื่อสะท้อนนิวตรอนที่รั่วไหลออกจากแกนโซนปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน-แกนด้านหลัง กลไกของการสะท้อนนิวตรอนคือการกระเจิงแบบยืดหยุ่นของนิวตรอนและอะตอมของวัสดุสะท้อนแสง เพื่อควบคุมการสูญเสียที่เกิดจากสิ่งเจือปนให้อยู่ในระดับที่อนุญาต ผงกราไฟท์ที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ควรเป็นนิวเคลียร์บริสุทธิ์

ผงกราไฟท์นิวเคลียร์เป็นสาขาหนึ่งของวัสดุผงกราไฟท์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันในช่วงต้นทศวรรษ 1940 มันถูกใช้เป็นสารหน่วงไฟ การสะท้อน และวัสดุโครงสร้างในเครื่องปฏิกรณ์การผลิต เครื่องปฏิกรณ์ระบายความร้อนด้วยแก๊ส และเครื่องปฏิกรณ์ระบายความร้อนด้วยแก๊สอุณหภูมิสูง ความน่าจะเป็นที่นิวตรอนจะทำปฏิกิริยากับนิวเคลียสเรียกว่าภาพตัดขวาง และนิวตรอนความร้อน (พลังงานเฉลี่ย 0.025eV) ภาพตัดขวางฟิชชันของ U-235 นั้นสูงกว่าหน้าตัดฟิชชันนิวตรอน (พลังงานเฉลี่ย 2eV) สองระดับ . โมดูลัสยืดหยุ่น ความแข็งแรง และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของผงกราไฟท์จะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของนิวตรอนฟลูเอนซ์ มีค่ามาก และลดลงอย่างรวดเร็ว ในช่วงต้นทศวรรษ 1940 มีเพียงผงกราไฟท์เท่านั้นที่มีจำหน่ายในราคาที่เอื้อมถึงซึ่งใกล้เคียงกับความบริสุทธิ์นี้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องปฏิกรณ์ทุกเครื่องและเครื่องปฏิกรณ์การผลิตในเวลาต่อมาจึงใช้ผงกราไฟท์เป็นวัสดุกลั่นกรอง ซึ่งกำลังเข้าสู่ยุคนิวเคลียร์

กุญแจสำคัญในการผลิตผงกราไฟท์ไอโซโทรปิกคือการใช้อนุภาคโค้กที่มีไอโซโทรปีที่ดี: ไอโซโทรปิกโค้กหรือโค้กทุติยภูมิมาโครไอโซโทรปิกที่ทำจากโค้กแอนไอโซทรอปิก และโดยทั่วไปใช้เทคโนโลยีโค้กทุติยภูมิในปัจจุบัน ขนาดของความเสียหายจากรังสีเกี่ยวข้องกับวัตถุดิบของผงกราไฟท์ กระบวนการผลิต อัตราการไหลและนิวตรอนเร็ว อุณหภูมิการฉายรังสี และปัจจัยอื่นๆ โบรอนเทียบเท่ากับผงกราไฟท์นิวเคลียร์จะต้องอยู่ที่ประมาณ 10~6