补充资料：核石墨

核石墨
nuclear graphite

核石墨nudear graPhite核反应堆用石墨的简称。石墨有小的中子吸收截面，良好的中子慢化特性，突出的热物理性质和足够的强度，故在核反应堆中得到广泛的应用。1942年，E.费米(Fermi)用石墨(慢化剂)和天然铀(燃料)砌成栅格，首次实现了自持的裂变链式反应。以后的20余年中，工业发达国家相继建成了40余座低、中温气冷(或水冷)石墨堆，用于军用怀生产、科学实验和核能发电。到60年代中，美、英、德等国又开发了为供热和发电两用的高温气冷(石墨)堆，但至今未达到实用阶段。 性质和用途石墨是碳(c)的同素异形体，属六方晶系，呈层状结构。六方层平面由共价键结合，电子在层平面内自由运动;层平面间为分子键结合，间距较大。核石墨通常挤压成型，层平面择优沿挤压轴排列，使其物理、力学性能具有明显的各向异性。如以平行或垂直表示石墨样品相对于挤压轴的方向，则平行方向的热、电输运性能、机械强度均大于垂直方向;热膨胀系数则反之。 碳原子质量轻，有较小的热中子吸收截面(吸=3，4毫靶恩);还有较低的中子扩散系数(0 .84cm)和较大的扩散距离(59cm)。故石墨的慢化性能和反射特性(反射率0 .945)仅次于重水，是唯一可以与天然铀组成维持链式反应系统的固体慢化剂(见慢化剂材料)。石墨又易于制造和加工，价格便宜，在473K下与空气不发生反应，在873K下与二氧化碳(COZ)相容，与氦(He)可工作到更高的温度，为热中子堆常用的慢化剂和反射层材料。其机械强度适中(抗压强度41.3MPa、抗拉强度9.93 MPa)，热物理性能良好(热导率227.3W/m·K，热膨胀系数2.22又10一6/K)，特别在非氧化气氛中有较好的高温性能，故可用作高温气冷堆的堆芯结构材料和燃料颗粒的涂层及燃料元件的基体材料。 使用特性1943年，E.P维格纳(Wlgner)首次注意到高速粒子与固体晶格中原子碰撞造成晶格缺陷(空位和填隙原子或复杂缺陷)的现象，通过近似计算得‘出一个ZMeV中子在核石墨中产生约2万个位移原子。实际产生的缺陷类型和数目与辐照温度和中子数量有关。这个现象后被称为维格纳效应。它使核石墨的性能发生显著的变化，给反应堆工程带来以下复杂问题。 ①核石墨制品在中子辐照下发生长度伸长或缩短现象。被撞出的碳原子停留在层平面的空晾，使晶格的c轴增大;在层平面留下的空位，使a轴缩小。核石蚤中存在晶粒择优取向，晶格参数的变化反映在平行方向上的尺寸收缩和垂直方向上的尺寸膨胀。一般膨胀绝对量大于收缩绝对量。辐照温度越低，中子剂量越高，该变化越显著。

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