石墨具有良好的中子減速劑用于原子反應堆中,鈾一石墨反應堆是應用較多的一種原子反應堆。作為動(dòng)力用的原子能反應堆中的減速材料應當具有高熔點(diǎn),穩定,耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿(mǎn)足上述要求。作為原子反應堆用的石墨純度要求很高,雜質(zhì)含量不應超過(guò)幾十個(gè)PPM 。特別是其中硼含量應少于0.5PPM 。在國防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴,導彈的鼻錐,宇宙航行設備的零件,隔熱材料和防射線(xiàn)材料。
石墨爐原子吸收光譜法是一種運用有石墨涂層的的熔爐,使樣本蒸發(fā)的光譜測定法。簡(jiǎn)而言之,這項技術(shù)是基于這樣一個(gè)事實(shí),即自由原子可以吸收一定頻率的光和帶有特殊利益元素的波長(cháng)。在一定范圍內,被吸收的光波可以直接與所要分析的的物體聯(lián)系起來(lái)。許多元素的自由原子可以用高溫從樣本中提取。在石墨爐原子吸收光譜法中,樣本儲存在有石墨或熱解碳涂層的小石墨立方體中,這個(gè)立方體將來(lái)可以通過(guò)加熱來(lái)使樣本蒸發(fā)和分解。我們可以根據已知的濃度來(lái)校正儀器,從而通過(guò)工作曲線(xiàn)來(lái)決定濃縮程度。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對石墨也開(kāi)發(fā)了許多新用途。柔性石墨制品。柔性石墨又稱(chēng)膨脹石墨,是年代開(kāi)發(fā)的一種新的石墨制品。2009年美國研究成功柔性石墨密封材料,解決了原子能閥門(mén)泄漏問(wèn)題,隨后德、日、法也開(kāi)始研制生產(chǎn)。這種產(chǎn)品除具有天然石墨所具有的特性外,還具有特殊的柔性和彈性。
因此,是一種理想的密封材料。隔熱、耐高溫、防輻射材料:核反應堆中中子減速劑和防原子輻射的外殼及火箭的噴嘴、導彈的鼻錐、宇航設備零件、隔熱材料、防射線(xiàn)材料等。
據了解,高溫氣冷堆是目前國際核能界公認的一種具有良好安全特性的堆型。在美國三里島核事故后世界核反應堆安全性改進(jìn)趨勢中處于領(lǐng)先地位。我國高溫氣冷堆的研究工作已被列入16個(gè)國家級重大專(zhuān)項。
而對于石墨材料如何應用在高溫氣冷堆中,吳郁龍用了一個(gè)簡(jiǎn)單的蜂窩煤爐的比喻說(shuō)明石墨材料的應用:“在核電關(guān)閉的瞬間,核電站并不能瞬間停下,這中間還有6%的剩余發(fā)熱。如果核反應堆是一個(gè)蜂窩煤爐,那么我們研究的核石墨材料就是那一圈隔熱層,能夠把熱量一點(diǎn)點(diǎn)散發(fā)出去,是一種散熱的慢化劑?!?br />
他認為,正因為有了安全的核石墨材料,核電站高溫氣冷堆才安全,也因此可以建在離城市稍近的地方。但遺憾的是,目前國內還沒(méi)有可供使用的核級石墨。
制約中國核石墨材料發(fā)展的是核輻照實(shí)驗
“目前國際上能供應核石墨的只有三家,我國目前還沒(méi)有能力生產(chǎn)自己的核石墨,但像中鋼集團這樣的中國企業(yè)把核石墨作為目標在追求,在國內屈指可數?!庇谒菰唇淌谡J為,此次核石墨專(zhuān)家會(huì )議之所以在中國舉行,也是世界希望了解中國在核石墨研究方面的新發(fā)展。
于溯源認為,真正制約中國核石墨材料發(fā)展的是核輻照實(shí)驗。