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石墨製品減速和反射材料的特性-冈本视频下载石墨

石墨製品減速和反射材料的特性

石墨製品減速層的作用是使“U之類的核裂變物質在核裂變時產生的快中子(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俘獲,因此核裂變不能進行下去)與碳原子核作彈性碰撞,在連續的碰撞中,快中子失去大部分能量,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),用這樣的中子去轟擊其他”U的原子核,才能使它產生核裂變,釋放出大量熱能和輻射能,又產生新的快中子,經過石墨減速作用,又把快中子變成慢中子,去轟擊其他”U,依此循環,使核裂變繼續下去。

石墨製品減速層和快中子每碰撞一次,都必須使中子損失較多的能量,這樣才能縮小反應堆的體積。根據物理學原理可知,兩物體相碰撞時,以兩物體質量相等時能量損失最大。由於中子質量比一切原子都小,故原子序數越小的物質對中子的減速越有效,在周期表開頭的幾個元素中,氫為氣體,密度小,原子很分散,不宜作減速劑;鋰、硼、氮則有很強的吸收中子的能力,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、石墨製品或其他碳氫化合物、氫化物。其中,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材料。

反射層的作用是把逃逸到減速層外的中子反射回去,防止它們的散失,以提高反應堆的效率。反射層應具有良好的散射性質,吸收中子要少。常用的反射材料也是水、重水、簽種或速材料的核特性見表3.21。作為核反應堆減速劑的材料,應首先具備中子停獲氧化皺、石墨等。截麵小和減速比大兩種重要性能。現分別說明如下。

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