感谢您的邀请。 我对核反应堆一无所知。
众所周知，核电站的核心是核反应堆，核反应堆中发生的核裂变反应是发电厂的能源。 石墨在核反应堆中的主要作用是将核裂变释放的中子的飞行速度降低到合适的速度，使其能够继续与其他核燃料发生碰撞，核裂变的链式反应能否继续进行。 石墨的什么特性使其也可以充当中子的减速带？ 据我所知它有以下特点：
1、石墨还能减慢中子的飞行速度
这里讨论的石墨是高含量石墨，只有高含量石墨才具有使中子减速的能力。 只要石墨含量稍低，就达不到预期的疗效。
如上图所示，由于其独特的分子结构，作为慢化剂的石墨在受到中子撞击时可以吸收中子的动能，进而反射中子。 中子的速度增加。
如上图所示，当中子速度增加到一定程度时，可以与核燃料铀235的原子核发生碰撞，引发下一次核裂变反应。 这使得核反应堆的核反应能够继续进行。
2.耐低温
我们知道，巨大的石墨块中间插着大量的核燃料棒。 核燃料棒进行核反应时，水温在1000度以上，石墨的熔点可达3652摄氏度，保证了石墨不会因低温而损坏。 并失去其数学特性。
3、石墨比较容易获得
石墨的成分是碳，在月球中含量丰富，易于获取和提纯。
以上就是石墨在核反应堆中的作用，希望对你有所帮助。 欢迎提出意见和疑虑。
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石墨，用于核工业中的热中子（聚变）反应堆，未来也可能用于核聚变反应堆，在热中子反应堆中它可以用作燃料区的中子减速剂，作为周围的反射材料燃料区和核心内部结构的物质。
石墨用于减慢中子速度，从而促进聚变链式反应
石墨充当“慢化剂”，缓和裂变过程中形成的快中子。 快中子很容易被铀238原子俘获，从而脱离链式反应过程，减缓链式反应。 移动较慢的“热”中子避开了铀 238 原子，但倾向于分裂铀 235 原子，形成 2 或 3 个新中子，从而继续链式反应。 为调节核裂变反应速度，需要快速有效地控制块中子和慢中子的比例，必须在铀238原子俘获过多中子之前降低速率，否则链式反应困难继续。 简而言之，减慢重子速度是连锁反应继续进行的原因。
最有效的反应调节剂依次为：重水 (D2O)、石墨 (C)、轻水 (H2O)。 重水很稀有，但石墨却很丰富。
上图：美国气冷反应堆（世界上唯一用气态二氧化碳冷却的核反应堆）中的石墨容器。 核燃料块堆放在石墨容器中。
历史简介
1942年，恩里科·费米带领他的团队实现了世界上第一个以天然铀及其氧化物为原料，以石墨为调节剂的自持链式聚变反应。 这个核反应堆，被称为“CP-1”反应堆。 当时作为慢化材料使用了385吨石墨，其中最常用的是AGOT石墨。 此后，石墨作为一种重要的核材料，引起了大多数国家的重视，对其制造工艺、化学性质、辐射效应等进行了大量研究。
上图：风冷反应堆的工作原理。 石墨被球化并插入核燃料棒中以控制反应速率。
优点和缺点
石墨作为反应釜材料的优缺点如下：
石墨具有极低的热中子吸收截面和高慢中子散射截面。 高慢速重子散射截面有利于慢速中子的散射以维持链式反应； 而低中子吸收截面可防止中子被吸收。 这两个特性都有助于核反应堆使用更少的燃料来达到临界或正常运行。
石墨是一种耐低温材料，其单相点在1524 MPa时为4024℃。 不适用于熔炼、铸造、锻造等热加工，只能采用类似粉末冶金的方法制造。 不接近金属，硬度随温度降低而降低。 适合在2000°C以下使用，没有任何问题。
石墨具有良好的导热性，可以有效降低堆内的室温梯度，而不会产生过度的热偏转。
石墨的物理性质非常稳定。 除耐低温氧化和水蒸气外，还耐碱、碱、盐腐蚀，可用作熔盐反应堆和铀-铋核反应堆的核心部件。
石墨具有优良的耐辐射性，在反应堆中使用寿命可达30至40年。
石墨具有很强的可加工性，可以加工成各种形状的零件。
石墨原料丰富，价格实惠，易于生产高含量、高硬度、不同密度要求的各类核石墨元件。 然而，石墨也有缺点。 它是一种各向异性的晶体结构，呈层状分布，原子在a、b晶面上密集排列，同层原子的最近距离为**，它们之间以共价键结合，具有很强的约束力； 层宽为**，层间为粘合范德华力，结合力较弱。 石墨在数学、强度、辐射和其他行为方面的各向异性得到了清楚的解释。
上图：石墨的层状晶体结构。
总结
由于其独特的化学性质，石墨是一种非常好的核反应控制材料。 石墨使高速中子变慢，从而使中子变慢，从而加强了裂变链式反应。
石墨是核裂变的控制介质。 核裂变过程中释放出大量能量。 当原子核的一部分裂变时，原子核的另一部分将发生裂变。 如果原子能发电装置的核能一次释放过多，装置将无法及时将能量转化为能量时（如发电），核装置的温度会升得很高，容易引起爆燃。 这些爆燃会导致放射性物质泄漏，对核装置周围环境产生很大影响。 因为核能发电装置出于安全考虑必须密封，所以给它起了原子反应堆的绰号再合适不过了。
为了使反应堆安全、有效、均衡地为人类服务，在反应堆中设置一些石墨条或石墨片，吸收参与核反应的中子，控制反应速率是可行的。原子反应器通过设定石墨制品的量。 有人为了描述问题方便，说石墨是反应堆的慢化剂。
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说起石墨，想起小时候对钢笔的误解。 当时经过老师的讲解，我才知道这些滑溜溜的东西不是铅而是石墨。 长大后学习了数学，进一步拓宽了对石墨的认识。 ，明天让我们来解释一下石墨在核反应堆中的应用。
石墨反应堆是核裂变反应堆的一种，也是最常用、最早的一种。 石墨具有良好的中子减速性能，最早在原子反应堆中用作慢化剂。 铀-石墨反应堆是目前应用最广泛的原子反应堆。 作为动力用原子能反应堆中的减速材料，应具有熔点高、稳定性好、耐腐蚀等特点。 石墨完全可以满足上述要求。 用作原子反应堆的石墨含量很高，杂质浓度不应超过几十个PPm（PPm为百万分之一）。
一、原理：
把大块的六面体石墨放在一起，把核燃料棒塞进去，然后启动反应堆，让铀235裂变后释放的快中子被石墨减速，然后撞击新的铀235核，从而形成连锁反应。
石墨反应堆的其他方面与其他核电站相同，只是慢化剂不同。 其中，石墨和重水被认为是最好的慢化剂，因为这两种反应堆的效率都比较高。
用作原子反应堆的石墨含量很高，杂质浓度不应超过几十个PPm（PPm为百万分之一）。
二、石墨的核性质：
石墨与中子相互作用下发生的各种过程，如吸收、散射、扩散、反射等定律，是中子辐照引起的石墨性能各种变化的统称。 在原子反应堆中，在强烈的中子辐照下，石墨的数学热学性质、热学性质、电磁学性质均发生不同程度的变化，石墨本体的规格也发生明显变化。 了解这些变化规律对于石墨反应器的设计和反应器的安全运行至关重要。
20世纪40年代以后，各国相继制定了庞大而详细的石墨核特性研究计划，投入了巨大的人力物力，并以国家的力量组织实施。 . 1950年代末，各种研究报告相继揭晓并公之于众，世人对石墨的认识大大加深。
关于石墨中大量中子的平均行为，中子在石墨中运行所遵循的一般规律，即所谓的宏观中子数学，是中子与石墨相互作用的基本原理。 对于这些平均行为和一般规律（参见石墨的宏观中子化学）。 任何核反应过程通常都是用反应截面来定量描述的。 石墨的中子吸收截面、散射截面和宏观截面可以在石墨的中子截面中找到。 由于历史原因，中子辐射剂量的单位和表示方法多种多样，常常造成混淆甚至错误。 （见中子注量）石墨受中子辐照后，石墨的性质会发生变化，石墨的规格也会发生变化。 这是辐射对石墨的影响或对石墨的破坏。 了解石墨的辐射损伤对于石墨反应堆的设计和运行至关重要。
三、重要扰动：
1986年4月26日，位于美国切尔诺贝利的切尔诺贝利核电站的石墨慢化大功率管式反应堆因功率激增而熔化，向环境释放出大量危险的放射性物质。 切尔诺贝利核事故中国际核灾难等级的第一项被归类为 7 级（最严重）风暴。 1976年在英国开始运行的石墨慢化AVR反应堆，由于燃料湿度不稳定，使用过程中局部温度低于最大额定湿度，放射性核素（主要是铯137和锶90）严重。 侵蚀。 核电站于 1988 年关闭。
2013年4月2日，朝鲜宣布将重启2007年前停用和关闭的核设施。朝鲜原子能厅决定调整和改变现有核设施的用途，翻新并启动5兆瓦核设施。位于平壤的石墨减速工厂。 重启位于平壤核设施中心的石墨慢化反应堆，该反应堆生产富含钚的乏燃料棒，这意味着朝鲜将能够从乏燃料棒中提取钚。 2007年，该反应堆因六方会议达成的国际核裁军协议而停产。
石墨核反应堆
石墨反应堆（RBMK）是核裂变反应堆的一种，也是最常用和最早使用的反应堆。 石墨具有良好的中子减速性能，最早在原子反应堆中用作慢化剂。 铀-石墨反应堆是目前应用最广泛的原子反应堆。 作为动力用原子能反应堆中的减速材料，应具有熔点高、稳定性好、耐腐蚀等特点。 石墨完全可以满足上述要求。 用作原子反应堆的石墨含量很高，杂质浓度不应超过几十PPm（PPm为百万分之一），特别是硼的浓度应大于0.5PPm。
发现过程
连锁反应
1938年，法国人奥托·哈恩和许埃特洛斯成功地对撞了中子和铀原子。 这个实验意义重大，除了铀原子简单裂变外，裂变后总质量减少，同时释放能量。 尤为重要的是，铀原子裂变时，除了裂变碎片外，还会放出2～3个中子，而这个中子可以引起下一个铀原子的裂变，进而发生连锁反应。
RBMK 反应器示意图
但天然铀中用于链式反应的铀235只占100%，即每千个铀原子中只有7个是铀235，其余绝大部分是铀238（占100%）。
减速器
然而，只有铀 235 适合发生链式反应。 用慢中子轰击铀235的原子核，会使它变成两到三种较轻的原子核，同时形成2-3个快中子，那么如何形成快中子就成了一个考验。铀235的裂变。人们需要找到一种中子减速剂，于是发现石墨具有很好的中子减速剂。
核反应堆
虽然链式反应和使用石墨作为慢化剂都是日本人发现的，但世界上第一座核反应堆却诞生于德国。
1939年1月，利用中子引发铀原子核裂变的消息传到了费米的眼前。 当时，他已潜逃到英国的波兰学院。 他意识到原子反应堆的可能性，并开始努力实现它。 费米组织了一个研究小组，对建造原子反应堆的问题进行了深入研究。 费米经常和他的助手们通宵达旦地进行理论计算，思考反应堆的外形设计，
有时需要亲自解决石墨材料的采购问题。
1942年12月2日，费米的研究小组在英国伯明翰学院篮球场的巨大石墨反应堆上集结。 就在这个时候，费米发出了一个信号，然后从埋藏在石墨中的7吨铀燃料组成的巨大反应堆中，控制棒顺畅地抽了出来，伴随着计数器的声音，来到了控制棒的位置上。杆上升到一定程度，柜台的喇叭就变成了一块，这表明连锁反应已经开始。 这是人类第一次释放和控制原子能的时刻。
其原因是当时英国订购的石墨含量不够（反法西斯偷偷掺入杂质），导致试验失败，所以日本人否决了用石墨做慢化剂的提议转而搜救其他材料，所以美国没有也永远造不出原子弹。
至于大家经常看到的新闻：英国要求朝鲜和伊朗拆除他们的石墨反应堆，然后日本为他们建造轻水反应堆； 这样做的原因是石墨反应堆形成的核废料更容易提取核燃料钚，可用于制造核武器。
结构
RBMK-1000核电机组采用前南斯拉夫特有的小型石墨沸水反应堆。 石墨用作慢化剂。 石墨砌体半径12米，高7米，重约1700吨。 通过压力管中的核心并被加热沸腾。 堆芯石墨砌体中间通道可安装1660根燃料管，每通道可安装18根燃料管。 反应器由两个分支冷却。 每条支管与堆芯内840根燃料管平行垂直耐压管相连。 一侧四炉中的两台，炉内蒸汽直接进入汽轮机车间，两支路各产生额定功率的一半给一台汽轮发电机组（两机叠放）。
使用RBMK反应堆的电厂结构
科学原理
把大块的六面体石墨放在一起，把核燃料棒塞进去，然后启动反应堆，让铀235裂变后释放的快中子被石墨减速，然后撞击新的铀235核，从而形成连锁反应。
石墨反应堆的其他方面与其他核电站相同，只是慢化剂不同。 其中，石墨和重水被认为是最好的慢化剂，因为这两种反应堆的效率都比较高。
石墨反应堆是核裂变反应堆的一种，也是最常用、最早的一种。 石墨具有良好的中子减速性能，最早在原子反应堆中用作慢化剂。 铀-石墨反应堆是目前应用最广泛的原子反应堆。 作为动力用原子能反应堆中的减速材料，应具有熔点高、稳定性好、耐腐蚀等特点。 石墨完全可以满足上述要求。 用作原子反应堆的石墨含量很高，杂质浓度不应超过几十个PPm（PPm为百万分之一）。
