ഏറ്റവും പുതിയ വിവരങ്ങൾ: ആണവ പരീക്ഷണത്തിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി പ്രയോഗം

ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ റേഡിയേഷൻ കേടുപാടുകൾ റിയാക്ടറിൻ്റെ സാങ്കേതികവും സാമ്പത്തികവുമായ പ്രകടനത്തിൽ നിർണ്ണായക സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് പെബിൾ ബെഡ് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഗ്യാസ്-കൂൾഡ് റിയാക്റ്റർ. ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഇലാസ്റ്റിക് ചിതറിക്കലും മോഡറേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ആറ്റങ്ങളും ആണ് ന്യൂട്രോൺ മോഡറേഷൻ്റെ സംവിധാനം, അവ വഹിക്കുന്ന ഊർജ്ജം മോഡറേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ആറ്റങ്ങളിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ റിയാക്ടറുകൾക്കായുള്ള പ്ലാസ്മ-ഓറിയൻ്റഡ് മെറ്റീരിയലുകൾക്കായുള്ള വാഗ്ദാന സ്ഥാനാർത്ഥി കൂടിയാണ് ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി. ഫൂ റൂയിറ്റിൽ നിന്നുള്ള ഇനിപ്പറയുന്ന എഡിറ്റർമാർ ആണവ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ പ്രയോഗം അവതരിപ്പിക്കുന്നു:

ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലൂയൻസിൻ്റെ വർദ്ധനവോടെ, ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി ആദ്യം ചുരുങ്ങുന്നു, ഒരു ചെറിയ മൂല്യത്തിൽ എത്തിയ ശേഷം, ചുരുങ്ങൽ കുറയുന്നു, യഥാർത്ഥ വലുപ്പത്തിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു, തുടർന്ന് അതിവേഗം വികസിക്കുന്നു. വിഘടനം വഴി പുറത്തുവിടുന്ന ന്യൂട്രോണുകളെ ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്, അവയുടെ വേഗത കുറയ്ക്കണം. ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ താപ ഗുണങ്ങൾ റേഡിയേഷൻ ടെസ്റ്റ് വഴിയാണ് ലഭിക്കുന്നത്, കൂടാതെ റേഡിയേഷൻ ടെസ്റ്റ് അവസ്ഥകൾ റിയാക്ടറിൻ്റെ യഥാർത്ഥ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് തുല്യമായിരിക്കണം. ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഉപയോഗം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു നടപടി, ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ റിയാക്ഷൻ സോൺ-കോർ ബാക്കിൽ നിന്ന് ചോർന്നൊലിക്കുന്ന ന്യൂട്രോണുകളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കാൻ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്. ന്യൂട്രോൺ പ്രതിഫലനത്തിൻ്റെ മെക്കാനിസം ന്യൂട്രോണുകളുടെയും പ്രതിഫലന വസ്തുക്കളുടെ ആറ്റങ്ങളുടെയും ഇലാസ്റ്റിക് ചിതറിക്കൽ കൂടിയാണ്. അനുവദനീയമായ അളവിൽ മാലിന്യങ്ങൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന നഷ്ടം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്, റിയാക്ടറിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി ന്യൂക്ലിയർ ശുദ്ധമായിരിക്കണം.

1940 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ റിയാക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിൻ്റെ ആവശ്യകതയ്ക്ക് അനുസൃതമായി വികസിപ്പിച്ച ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി വസ്തുക്കളുടെ ഒരു ശാഖയാണ് ന്യൂക്ലിയർ ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി. പ്രൊഡക്ഷൻ റിയാക്ടറുകൾ, ഗ്യാസ് കൂൾഡ് റിയാക്ടറുകൾ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഗ്യാസ് കൂൾഡ് റിയാക്ടറുകൾ എന്നിവയിൽ ഇത് മോഡറേറ്റർ, പ്രതിഫലനം, ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കൾ എന്നിവയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയസുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്ന ന്യൂട്രോണിൻ്റെ സംഭാവ്യതയെ ക്രോസ് സെക്ഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, കൂടാതെ U-235 ൻ്റെ തെർമൽ ന്യൂട്രോൺ (ശരാശരി ഊർജ്ജം 0.025eV) ഫിഷൻ ക്രോസ് സെക്ഷൻ ഫിഷൻ ന്യൂട്രോണിനേക്കാൾ (2eV യുടെ ശരാശരി ഊർജ്ജം) ഫിഷൻ ക്രോസ് സെക്ഷനേക്കാൾ രണ്ട് ഗ്രേഡുകൾ കൂടുതലാണ്. . ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്, ശക്തി, ലീനിയർ എക്സ്പാൻഷൻ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് എന്നിവ ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലൂയൻസ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുകയും ഒരു വലിയ മൂല്യത്തിൽ എത്തുകയും തുടർന്ന് അതിവേഗം കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. 1940-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ, ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി മാത്രമേ ഈ പരിശുദ്ധിക്ക് അടുത്ത് താങ്ങാനാവുന്ന വിലയിൽ ലഭ്യമായിരുന്നുള്ളൂ, അതുകൊണ്ടാണ് ഓരോ റിയാക്ടറും തുടർന്നുള്ള ഉൽപ്പാദന റിയാക്ടറുകളും ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി ഒരു മോഡറേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിച്ചത്, ന്യൂക്ലിയർ യുഗത്തിലേക്ക് നയിച്ചു.

ഐസോട്രോപിക് ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടി നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന കാര്യം നല്ല ഐസോട്രോപി ഉള്ള കോക്ക് കണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്: ഐസോട്രോപിക് കോക്ക് അല്ലെങ്കിൽ മാക്രോ-ഐസോട്രോപിക് സെക്കൻഡറി കോക്ക് അനിസോട്രോപിക് കോക്കിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ചതാണ്, കൂടാതെ സെക്കൻഡറി കോക്ക് സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ഇപ്പോൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. റേഡിയേഷൻ നാശത്തിൻ്റെ വലുപ്പം ഗ്രാഫൈറ്റ് പൊടിയുടെ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ, നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ, ഫാസ്റ്റ് ന്യൂട്രോൺ ഫ്ലൂയൻസ്, ഫ്ലൂയൻസ് നിരക്ക്, വികിരണ താപനില, മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയർ ഗ്രാഫൈറ്റ് പൗഡറിന് തുല്യമായ ബോറോൺ ഏകദേശം 10~6 ആയിരിക്കണം.