專業(yè)石墨制品工廠帶您了解石墨制品減速和反射材料的性質(zhì)
石墨制品減速層和快中子每磕碰一次,都必須使中子損失較多的能量,這樣才能縮小反應(yīng)堆的體積。依據(jù)物理學原理可知,兩物體相磕碰時,以兩物體質(zhì)量相等時能量損失最大。由于中子質(zhì)量比一切原子都小,故原子序數(shù)越小的物質(zhì)對中子的減速越有用,在周期表開頭的幾個元素中,氫為氣體,密度小,原子很渙散,不宜作減速劑;鋰、硼、氮則有很強的吸收中子的才能,也不宜作減速劑。故常用重氫、銨、碳和氫氧組成的固體或液體,如重水、水、氧化皺、石墨制品或其他碳氫化合物、氫化物。其間,石墨減速層因提純較易,吸收中子少,資源豐富,價格便宜,而且又有良好的物理力學性能(高溫下機械強度高、導熱性能和耐溫性能好等),故較廣泛地用作減速資料。
石墨制品減速層的作用是使“U之類的核裂變物質(zhì)在核裂變時發(fā)生的快中子(其速度約為3x10m/s,其能量平均約為2~200萬電子伏量級,這樣的中子不易為核燃料所抓獲,因此核裂變不能進行下去)與碳原子核作彈性磕碰,在接連的磕碰中,快中子失掉大部分能量,速度大大減慢,直至速度降約2200m/s、能量降為約0.025eV時,就成為慢中子(也叫熱中子),用這樣的中子去炮擊其他”U的原子核,才能使它發(fā)生核裂變,釋放出很多熱能和輻射能,又發(fā)生新的快中子,通過石墨減速作用,又把快中子變成慢中子,去炮擊其他”U,依此循環(huán),使核裂變繼續(xù)下去。
反射層的作用是把逃逸到減速層外的中子反射回去,避免它們的散失,以提高反應(yīng)堆的功率。反射層應(yīng)具有良好的散射性質(zhì),吸收中子要少。常用的反射資料也是水、重水、簽種或速資料的核特性。作為核反應(yīng)堆減速劑的資料,應(yīng)首先具有中子停獲氧化皺、石墨等。截面小和減速比大兩種重要性能。