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核用石墨材料在核反应堆中的应用是什么

来源:          发布者:         2016-08-25

  核用石墨材料在核反应堆中的应用是什么

  核用石墨是多晶材料,石墨化度高。它对纯度的要求也很高,这是为了防止热中子吸附在慢化块上,它还具有各向同性,可以使其在高中子辐射条件下,能够在三维空间保持一定的稳定性。核用石墨材料可以用来制作热结构部件,如:支承柱、热气导管、燃料元件等。各向同性炭石墨材料也可用于制造石墨球、堆芯材料、电极等核石墨产品。

  1. 高温气冷堆用核用石墨反射块

  高温气冷堆是由菱形BeO慢化块组成,每个慢化块中心包含核燃料的石墨管,核燃料包裹在1层SiC和3层热解炭缓冲层内,3个热解炭层分别起到吸附、屏蔽和化学保护等功能,与石墨粉装在燃料盒中,与核用石墨慢化材料一起,组装成包含核燃料的石墨管,与BeO一起,构成菱形BeO慢化块。

  核用石墨反射块是高温气冷堆的重要组成部分,它围绕在BeO慢化块周围,构成高温气冷堆核部。石墨反射块形状不规则,约1.15m长,石墨燃料管是1.4m长的圆柱形管,内有12个直径0.010m、长1.05m的燃料盒。

  2. 高温气冷堆用核用石墨堆芯材料

  高温气冷堆核用石墨堆芯材料暴露在极端环境条件下,需要承受中子辐射、高温(大约1273K),以及Pb-Bi共熔合金体系冷却剂的腐蚀环境。高温气冷堆内部堆芯材料由BeO慢化块、反射块、石墨燃料管及核用石墨反射块组成。

  这类核用石墨堆芯材料一般需要经过核辐射实验,它具有高强度、脆性小、良好的各向异性,同时还具有很高的热导性能。通常,高温气冷堆用石墨堆芯材料可采用热等静压技术挤压、振动成型技术进行制备。可以加工、抛光制成各种制品,要求加工精度高,以并保证其纯度。