高强度石墨中各种杂质的核特性

    要求作减速材料用的高强度石墨碳板有必要具有密度高、结构强度大、没有裂缝和具有出色的影热性和热稳定性。天然轴堆最重要的标准是纯度，尤其是石墨中不允许含有抓获截面大的杂质石墨，众所周知，通过高温(32600~280℃）石盛化处理后的人工石墨材料，其间大部分杂质都已蒸发，但还存在微量杂质。为警通人工石墨中所含杂质的核特性。对用于核反应堆的人工石墨材料，有必要尽可能设法将这些杂质去掉，特别是侧和锅。因为砌的热中子吸收截面大[硼的中子得获面积为(75000主10）k2]，因而主要是限制它的含量，国外几种反应堆石墨的含测量操控在0.2一）.9/8范围内，国产石墨的含测量操控在0.5/g以下。另外，百万分之几的锁、铁和其他杂质也会增加中子的保获截面。为了去掉人工高强度石墨碳板中的杂质，一般选用两种方法一是提高石墨化温度，延伸石墨化时刻。将石墨化温度提高到约300℃，并坚持15~50h，英分可降到0.07%以下，硼（B）的含量可降到0.5u/B。低沸点的杂质如si、ca、A.ME等都已蒸发，较费事的是难熔金属，它们构成高熔点的碳化物，如碳化硼(B.C），其熔点为2350℃，但一直到3500℃还不欢腾，并在石墨结构中构成稳定的置换式固溶体。机的中子停获截面为500kPa，构成的碳化物直到280℃还不溶化。为了去掉这些极为有害的杂质，现在世界各国广浮选用故素气体净化法（即第二种方法)，进行气体净化发处到是在石墨化过程中进行的。在950-1950℃范围内往石墨化炉中通以四氯化碳和氯(CCl，和C1)在1950～2500℃用三氯二狐甲烧替换四氯化碳来处理不纯石爆（4h以上），将石婚中的不纯物，特别是上面说到的几种损害较大的BC和VC等变成蒸发性的氯化物和氟化物除去。
    为了减少核石墨中的杂质，除了有必要选用上述提纯方法外，还有必要对原材料的纯度严加操控，而且要避免在出产各程序中混人外来杂质。反应堆用石墨除应具有上述功用外，还应具有出色的传热功用。因为石墨减速材料在降低中子速度的一起，还要把核燃料所发生的热量传给在它里面的液体或气体冷却剂，通进冷却剂把热量传到堆外面的热交换器里，把在热交换器中活动的水变成高温高压水蒸气来带动发电机、核潜艇、核航母、轮船等。
     用于核反应推的石墨，还有一个不容忽视的问题是它的各向异性（各向异型高强度石墨碳板受辐射后，在平行和笔直方向的收缩和胀大都很大，而各向同性石墨的改变则较小）。反应堆设计者期望运用各向异性小的石墨，最好能用各向同性石墨。近年来这一期望已经完成，许多国家的碳制品公司已能为核反应堆提供各向同性石墨。