核反應堆用石墨材料的介紹和用途

時間：2022-10-11

用途介紹

石墨材料作為中子減速材料（Ｍoderator）及反射體（Reflector）具有優(yōu)良的性能；而且作為一種成熟的工業(yè)材料，可以滿足大量需求；同時作為一種結構材料，石墨材料具有足夠的強度和良好的熱穩(wěn)定性能。

用途要求

核反應堆用石墨材料，因核反應的形式和設計結構而不同。例如，高溫氣冷堆HTTR時，是以直徑約460mm、長700mm（減速材料及反射材料）或直徑約1500mm、長1500mm（反射材料）為毛坯的標準尺寸，要求大型毛坯。此外在大批量生產(chǎn)時也要求質量上均一、高純度、耐腐蝕和高強度。

石墨材料在重水之下，具有良好的減速比和反射能，是高溫氣冷堆一的結構材料，并且由于要求散亂截面積大，石墨材料必須采用瀝青浸漬，實施高密度化。對于純度，由于元素不同，中子吸收截面積有顯著差異，所以僅規(guī)定灰分是不夠的。雖然已從**鈾轉變?yōu)闈饪s鈾燃料，要求標準有些緩和，但由于中子吸收接截面積大的硼、錳、鈦、釩、鎳、鐵等元素必須實施降低減少含量的提純處理。此外，Gd、釤以及鎘具有較大的中子吸收截面積，但在石墨材料中一般不含有這些元素。

另一方面，反射材料圍砌在爐芯外側，其目的是將想要逃出爐外的中子反射并返回爐芯部，防止中子泄漏。對于反射材料要求的核特性不像減速材料那么嚴，對于純度當采取以特定雜質少的焦炭為原料時，由于石墨化就可以很好的精制，也不一定必須提純。

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