DE1010663B - Verfahren zur Herstellung von nuklearreinen Graphitpresslingen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von nuklearreinen Graphitpreßlingen Bei der Herstellung von Graphitpreßkörpern aus natürlichem oder künstlichem Graphitpulver (oder aus kleinkörnigen Präparaten derselben Substanzen) hat sich ergeben, daß nach dem Pressen auch in dem vorher ausgeglühten oder gut getrockneten Material noch geringe Mengen von Wasser vorhanden sind, die offenbar von noch im Graphit bzw. an den Oberflächen und den Kanten der Graphitkriställchen vorhandenen hydrophilen Gruppen adsorbiert sind. Diese Adsorption kann z. B. nach der Reinigung durch Aufnahme von Wasserdampf aus der Luft erfolgen. Die Spuren von Wasser wurden zuerst durch Messung des Neutronenabsorptionsquerschnitts des Graphits bemerkt und wurden außerdem durch Ausheizen im Vakuum ausgetrieben und in einer Vorlage kondensiert. Obwohl die Wassermengen relativ gering sind, können sie infolge des großen Adsorptionsquerschnitts des Wasserstoffs für thermische Neutronen die kernphysikalischen Eigenschaften des Graphits erheblich beeinträchtigen.
• Die Adsorption von Waser in einem technischen Arbeitsgang in derart kleinen Mengen läßt sich kaum ganz vermeiden. Erfindungsgemäß kann man diese Schwierigkeit dadurch umgehen, daß das Graphitpulver nach seiner endgültigen Reinigung mit einem sehr kleinen Prozentsatz von schwerem Wasser versetzt wird. Es genügt unter Umständen auch schon, die Graphitpräparate in einer Luftatmosphäre aufzuheben, die zunächst getrocknet wurde und die dann mit schwerem Wasserdampf gesättigt oder zumindest versetzt ist. Schweres Wasser hat nämlich dieselben chemischen Eigenschaften wie gewöhnliches Wasser und wird auch ebenso adsorbiert wie gewöhnliches Wasser. Wenn es im taberschuß vorhanden ist und das ist z. B. der Fall, wenn man ein getrocknetes Graphitpräparat mit ein wenig schwerem Wasser anfeuchtet, dann verdrängt es auch etwa vorhandene Reste von gewöhnlichem Wasser aus den Adsorptionsstellen. Schweres Wasser hat jedoch bekanntlich ganz andere kernphysikalische Eigenschaften, vor allem eine sehr viel geringere Neutronenadsorption, als gewöhnliches Wasser, so daß es auch dann unschädlich ist, wenn es im Graphit adsorhiert ist.
• Häufig werden den Graphitpräparaten vor dem Pressen gewisse Bindemittel zugesetzt, die im allgemeinen Kohlenwasserstoffe und Wasser, d. h. allgemein gewöhnlichen Wasserstoff in den verschiedensten chemischen Formen enthalten. Erfindungsgemäß können die durch diese Bindemittel in das Endprodukt eingebrachten geringen Mengen von Wasserstoff dadurch unschädlich gemacht werden, daß schon im Bindemittel der leichte Wasserstoff durch schweren ersetzt wird. Auch nach dem Pressen kann die Einführung von schwerem Wasserstoff in den Preßling vorteilhaft sein. So ist z. B. bekannt, daß eine Härtung von Graphiten durch eine Wärmebehandlung in einer geeigneten Gasatmosphäre bei höherer Temperatur die mechanischen Eigenschaften der Graphitkörper günstig beeinflußt. Dabei dringen das Gas bzw. die Gase in den Körper ein. Geeignete Gase sind u. a. verschiedene Kohlenwasserstoffe und eventuell andere wasserstoffhaltige Substanzen, die gewöhnlichen (»leichten«) Wasserstoff enthalten, der beim Eindringen in den Graphitkörper die neutronenphysikalischen Eigenschaften stört. Erfindungsgemäß kann in diesen Gasen an Stelle des leichten Wasserstoffs auch schwerer Wasserstoff, d. h. es können z. B. sogenannte »schwere Kohlenwasserstoffe« verwendet werden, deren Herstellung heute ohne weiteres möglich ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von nuklearreinen Preßlingen aus Natur und/oder Kunstgraphitpräparaten, dadurch gekennzeichnet, daß den Präparaten vor dem Pressen schweren Wasserstoff enthaltende Substanzen, insbesondere schweres Wasser, in geeigneter Menge zugegeben werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schwere Wasser oder die anderen Substanzen in Dampf- oder Gasform mit den Graphitpräparaten in Verbindung gebracht und von diesen aufgenommen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitformstücke einem Härtungsprozeß in einer Gasphase unterworfen werden, deren Komponenten schweren Wasserstoff an der Stelle von leichtem enthalten.