核能用石墨材料

核能用石墨材料
石墨是建造核反應堆使用的減速材料和反射材料之一，早期的反應堆都是石墨堆。作為(wei) 結構材料使用的核反應堆用石墨在選用原料、工藝控製、成品檢驗上比石墨電極嚴(yan) 格得多，也昂貴得多，核反應堆用石墨必需具備下列性能：對慢中子的吸收量小、高溫強度好、抗熱震性高、對快中子的減速性能好、在輻照下尺寸穩定、雜質含量極少。硼、鎘等易於(yu) 吸收中子的元素要嚴(yan) 格控製其含量。 [1]
核石墨必需有較高的體(ti) 積密度M 因為(wei) 石墨對快中子的減速作用是依靠快中子對碳原子的碰撞作用而實現的M 單位體(ti) 積內(nei) 碳原子越多M 減速效果越好M所以體(ti) 積密度是核石墨的主要指標之一M 體(ti) 積密度也與(yu) 石墨的氣孔率和滲透率直接有關(guan) M 為(wei) 了避免核燃料及載熱體(ti) 的損失M 要將氣孔率及滲透率降低到一定水平。石墨的機械強度也與(yu) 其體(ti) 積密度有關(guan) ，一般石墨堆使用的核石墨的體(ti) 積密度在1.7-1.75g/cm。國外一般核石墨的物理指標舉(ju) 例如表05。
　　用於(yu) 發電的核反應堆當前主要是不需要用石墨的壓水堆，但專(zhuan) 家預計高溫氣冷堆很有發展前途，高溫氣冷堆則需要大量的高級石墨材料9 在高溫氣冷堆中由於(yu) 用氦氣作為(wei) 冷卻劑，用炭素及陶瓷材料作為(wei) 燃料的包覆材料，用石墨或炭質材料作為(wei) 減速材料和爐芯結構材料，可以把接近( --- 5的高溫氣體(ti) 導出反應堆外作為(wei) 能源使用。國際上已經建立了多座開發研究用高溫氣冷堆，所用的石墨材料性能詳見表。

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