Thiệt hại do bức xạ của bột than chì có ảnh hưởng quyết định đến hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của lò phản ứng, đặc biệt là lò phản ứng làm mát bằng khí ở nhiệt độ cao bằng đá cuội. Cơ chế điều tiết neutron là sự tán xạ đàn hồi của neutron và các nguyên tử của vật liệu điều tiết, và năng lượng do chúng mang theo được truyền đến các nguyên tử của vật liệu điều tiết. Bột than chì cũng là ứng cử viên đầy hứa hẹn cho vật liệu định hướng plasma cho các lò phản ứng nhiệt hạch hạt nhân. Các biên tập viên sau đây của Fu Ruite giới thiệu ứng dụng của bột than chì trong các vụ thử hạt nhân:
Với sự gia tăng lưu lượng neutron, bột than chì đầu tiên co lại và sau khi đạt đến một giá trị nhỏ, độ co rút giảm xuống, trở về kích thước ban đầu và sau đó nở ra nhanh chóng. Để sử dụng hiệu quả các neutron được giải phóng từ phản ứng phân hạch, chúng cần được làm chậm lại. Các tính chất nhiệt của bột than chì thu được bằng thử nghiệm chiếu xạ và các điều kiện thử nghiệm chiếu xạ phải giống với điều kiện làm việc thực tế của lò phản ứng. Một biện pháp khác để cải thiện việc sử dụng neutron là sử dụng vật liệu phản xạ để phản xạ các neutron thoát ra khỏi vùng lõi phản ứng phân hạch hạt nhân. Cơ chế phản xạ neutron còn là sự tán xạ đàn hồi của neutron và nguyên tử của vật liệu phản xạ. Để kiểm soát tổn thất do tạp chất gây ra ở mức cho phép, bột than chì sử dụng trong lò phản ứng phải là bột hạt nhân nguyên chất.
Bột than chì hạt nhân là một nhánh của vật liệu bột than chì được phát triển để đáp ứng nhu cầu xây dựng các lò phản ứng phân hạch hạt nhân vào đầu những năm 1940. Nó được sử dụng làm vật liệu điều tiết, phản xạ và cấu trúc trong các lò phản ứng sản xuất, lò phản ứng làm mát bằng khí và lò phản ứng làm mát bằng khí ở nhiệt độ cao. Xác suất để neutron phản ứng với hạt nhân được gọi là tiết diện và tiết diện phân hạch neutron nhiệt (năng lượng trung bình 0,025eV) của U-235 cao hơn hai bậc so với tiết diện phân hạch neutron phân hạch (năng lượng trung bình 2eV) . Mô đun đàn hồi, cường độ và hệ số giãn nở tuyến tính của bột than chì tăng lên khi tăng lưu lượng neutron, đạt giá trị lớn và sau đó giảm nhanh chóng. Vào đầu những năm 1940, chỉ có bột than chì mới có sẵn với mức giá phải chăng gần với độ tinh khiết này, đó là lý do tại sao mọi lò phản ứng và các lò phản ứng sản xuất tiếp theo đều sử dụng bột than chì làm vật liệu điều tiết, mở ra thời đại hạt nhân.
Chìa khóa để tạo ra bột than chì đẳng hướng là sử dụng các hạt than cốc có tính đẳng hướng tốt: than cốc đẳng hướng hoặc than cốc thứ cấp đẳng hướng vĩ mô được làm từ than cốc dị hướng, và công nghệ than cốc thứ cấp thường được sử dụng hiện nay. Mức độ thiệt hại do bức xạ có liên quan đến nguyên liệu thô của bột than chì, quy trình sản xuất, tốc độ lưu chuyển và lưu lượng neutron nhanh, nhiệt độ chiếu xạ và các yếu tố khác. Lượng boron tương đương của bột than chì hạt nhân cần vào khoảng 10 ~ 6.
Thời gian đăng: 18-05-2022