નવીનતમ માહિતી: પરમાણુ પરીક્ષણમાં ગ્રેફાઇટ પાવડરનો ઉપયોગ

ગ્રેફાઇટ પાવડરના કિરણોત્સર્ગના નુકસાનની રિએક્ટરની તકનીકી અને આર્થિક કામગીરી પર નિર્ણાયક અસર પડે છે, ખાસ કરીને પેબલ બેડ ઉચ્ચ તાપમાન ગેસ-કૂલ્ડ રિએક્ટર. ન્યુટ્રોન મધ્યસ્થતાની પદ્ધતિ એ ન્યુટ્રોન અને મધ્યસ્થ સામગ્રીના અણુઓનું સ્થિતિસ્થાપક સ્કેટરિંગ છે અને તેમના દ્વારા વહન કરવામાં આવતી ઊર્જા મધ્યસ્થ સામગ્રીના અણુઓમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. ગ્રેફાઇટ પાવડર એ ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન રિએક્ટર માટે પ્લાઝ્મા-ઓરિએન્ટેડ મટિરિયલ માટે પણ આશાસ્પદ ઉમેદવાર છે. ફુ રુઇટના નીચેના સંપાદકો પરમાણુ પરીક્ષણોમાં ગ્રેફાઇટ પાવડરનો ઉપયોગ રજૂ કરે છે:

ન્યુટ્રોન ફ્લુઅન્સના વધારા સાથે, ગ્રેફાઇટ પાવડર પ્રથમ સંકોચાય છે, અને નાના મૂલ્ય સુધી પહોંચ્યા પછી, સંકોચન ઘટે છે, મૂળ કદમાં પાછું આવે છે અને પછી ઝડપથી વિસ્તરે છે. વિભાજન દ્વારા મુક્ત થતા ન્યુટ્રોનનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવા માટે, તેઓને ધીમું કરવું જોઈએ. ગ્રેફાઇટ પાઉડરના થર્મલ ગુણધર્મો ઇરેડિયેશન ટેસ્ટ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે, અને ઇરેડિયેશન ટેસ્ટની શરતો રિએક્ટરની વાસ્તવિક કામ કરવાની પરિસ્થિતિઓ જેવી જ હોવી જોઈએ. ન્યુટ્રોનનો ઉપયોગ સુધારવા માટેનું બીજું માપ એ છે કે ન્યુક્લિયર ફિશન રિએક્શન ઝોન-કોર બેકમાંથી બહાર નીકળતા ન્યુટ્રોનને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે પ્રતિબિંબીત સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવો. ન્યુટ્રોન પરાવર્તનની પદ્ધતિ એ ન્યુટ્રોન અને પ્રતિબિંબીત પદાર્થોના અણુઓનું સ્થિતિસ્થાપક સ્કેટરિંગ પણ છે. અનુમતિપાત્ર સ્તરે અશુદ્ધિઓના કારણે થતા નુકસાનને નિયંત્રિત કરવા માટે, રિએક્ટરમાં વપરાતો ગ્રેફાઇટ પાવડર પરમાણુ શુદ્ધ હોવો જોઈએ.

ન્યુક્લિયર ગ્રેફાઇટ પાવડર એ ગ્રેફાઇટ પાવડર સામગ્રીની એક શાખા છે જે 1940 ના દાયકાની શરૂઆતમાં ન્યુક્લિયર ફિશન રિએક્ટર બનાવવાની જરૂરિયાતોને ધ્યાનમાં રાખીને વિકસાવવામાં આવી હતી. તેનો ઉપયોગ ઉત્પાદન રિએક્ટર, ગેસ-કૂલ્ડ રિએક્ટર અને ઉચ્ચ-તાપમાન ગેસ-કૂલ્ડ રિએક્ટર્સમાં મધ્યસ્થી, પ્રતિબિંબ અને માળખાકીય સામગ્રી તરીકે થાય છે. ન્યુક્લિયસ સાથે ન્યુટ્રોનની પ્રતિક્રિયાની સંભાવનાને ક્રોસ સેક્શન કહેવામાં આવે છે અને U-235 નો થર્મલ ન્યુટ્રોન (સરેરાશ ઉર્જા 0.025eV) ફિશન ક્રોસ સેક્શન ફિશન ન્યુટ્રોન (2eV ની સરેરાશ ઉર્જા) ફિશન ક્રોસ સેક્શન કરતા બે ગ્રેડ વધારે છે. . ગ્રેફાઇટ પાવડરનું સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ, તાકાત અને રેખીય વિસ્તરણ ગુણાંક ન્યુટ્રોન ફ્લ્યુન્સના વધારા સાથે વધે છે, મોટા મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે અને પછી ઝડપથી ઘટે છે. 1940 ના દાયકાના પ્રારંભમાં, આ શુદ્ધતાની નજીક માત્ર ગ્રેફાઇટ પાવડર જ પોસાય તેવા ભાવે ઉપલબ્ધ હતો, તેથી જ દરેક રિએક્ટર અને ત્યારબાદના ઉત્પાદન રિએક્ટરોએ પરમાણુ યુગની શરૂઆત કરીને, મધ્યસ્થ સામગ્રી તરીકે ગ્રેફાઇટ પાવડરનો ઉપયોગ કર્યો.

આઇસોટ્રોપિક ગ્રેફાઇટ પાવડર બનાવવાની ચાવી એ છે કે સારી આઇસોટ્રોપી સાથે કોક કણોનો ઉપયોગ કરવો: આઇસોટ્રોપિક કોક અથવા એનિસોટ્રોપિક કોકમાંથી બનાવેલ મેક્રો-આઇસોટ્રોપિક સેકન્ડરી કોક, અને હાલમાં સેકન્ડરી કોક ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ થાય છે. રેડિયેશન નુકસાનનું કદ ગ્રેફાઇટ પાવડરના કાચી સામગ્રી, ઉત્પાદન પ્રક્રિયા, ઝડપી ન્યુટ્રોન પ્રવાહ અને પ્રવાહ દર, ઇરેડિયેશન તાપમાન અને અન્ય પરિબળો સાથે સંબંધિત છે. ન્યુક્લિયર ગ્રેફાઇટ પાવડરના બોરોન સમકક્ષ 10 ~ 6 આસપાસ હોવું જરૂરી છે.