石墨制品減速和反射材料的特性

     石墨制品減速層的作用是使“U之類的核裂變物質(zhì)在核裂變時發(fā)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抓獲，因此核裂變不能進(jìn)行下去）與碳原子核作彈性磕碰，在接連的磕碰中，快中子失掉大部分能量，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)，用這樣的中子去炮擊其他”U的原子核，才干使它發(fā)生核裂變，釋放出很多熱能和輻射能，又發(fā)生新的快中子，經(jīng)過石墨減速作用，又把快中子變成慢中子，去炮擊其他”U，依此循環(huán)，使核裂變繼續(xù)下去。
    石墨制品減速層和快中子每磕碰一次，都必須使中子丟失較多的能量，這樣才干縮小反應(yīng)堆的體積。根據(jù)物理學(xué)原理可知，兩物體相磕碰時，以兩物體質(zhì)量持平時能量丟失最大。因?yàn)橹凶淤|(zhì)量比一切原子都小，故原子序數(shù)越小的物質(zhì)對中子的減速越有用，在周期表最初的幾個元素中，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(qiáng)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、石墨制品或其他碳?xì)浠衔?、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，并且又有杰出的物理力學(xué)性能（高溫下機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能和耐溫性能好等），故較廣泛地用作減速資料。
    反射層的作用是把逃逸到減速層外的中子反射回去，避免它們的流失，以提高反應(yīng)堆的功率。反射層應(yīng)具有杰出的散射性質(zhì)，吸收中子要少。常用的反射資料也是水、重水、簽種或速資料的核特性。作為核反應(yīng)堆減速劑的資料，應(yīng)首要具有中子停獲氧化皺、石墨等。截面小和減速比大兩種重要性能。現(xiàn)別離說明如下。