核石墨的輻射線輻照損傷與退火

具有175電子伏（eV)以上能量的中子，和石墨模具制品中的碳原子發生碰撞，碳原子便從正規的晶體點陣彈跳出去，潛入到晶體層面之間，同時在原來位置上留下一個空晶格點。眾所周知，碳原子獲得大約25電子伏的能量，便發生位移，離開原來晶格點。在緊接核分裂之后，具有2百萬電子伏（MeV)高能量的中子，在4cm的平均行程上連續同碳原子碰撞，直至達到175電子伏的能量時，可產生58個一次移位碳原子。

接受了大能量的移位原子，在能量很高的情況下，其大部分能量因電子激勵、離子化作用和盧瑟福散射而消失。可是當移位原子的能量降到5000電子伏以下時，則因和其他碳原子發生彈性碰撞，其能量的大部分都消耗掉，在這個過程中發生多起二次位移，移位原子的能量終于降低到不能彈出晶格點的程度，于是在碰撞點產生大量的熱，然后移位原子就停止下來，與2百萬電子伏的中子進行碰撞所產生的一個一次移位碳原子，直到其運動停止時，可發生1500個以上的二次位移。彈出的碳原子的移動比較容易，其大部分都潛入到晶體中的空晶格點，或者移動到晶體的端部并落定下來，還有一部分單獨地或成集合狀態(多半是C，分子的集合體）停留在層面之間。以這樣機理產生的晶格空位，層間侵人原子和原子群是石墨模具制品晶體的主要缺陷，也叫做石墨材料的輻照損傷，這會引起石墨特性的顯著變化。石墨模具制品各種特性與輻照劑量的關系。

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