核工程中的炭和石墨材料_徐世江，康飞宇著_9787302245087

《核工程中的炭和石墨材料》通俗地介绍了核工程用炭和石墨材料的基本理论和应用，包括生产工艺，检测技术与标准，计算模拟方法。第l章简要地介绍了核石墨在人类驯服核能过程中的贡献及在第四代核反应堆重要候选堆型之一——高温气冷堆中的应用。第2章简要介绍核反应堆的基础知识。第3章介绍高温气冷堆发展概况，炭与石墨材料在高温气冷堆中的作用和地位。第4～6章介绍炭、石墨材料的基础知识，生产工艺和辐照前的性能。第7章介绍核石墨的辐照效应：辐照引起的结构和与结构有关的性质的变化、辐照试验和辐照后性能变化的测试。和核纯一样，辐照效应是核石墨特有的问题。第8章是对新的环境下核石墨进一步研发的一些看法。第9章介绍炭、石墨材料在核聚变堆面向等离子体材料中应用的潜力和限制。
《核工程中的炭和石墨材料》意图在高温气冷堆产业化的过程中，在从事核石墨及核用炭材料研发的炭、石墨材料界的科技和工程技术人员与核工程设计领域的科技和工程技术人员之间起沟通作用。《核工程中的炭和石墨材料》也可作为相关专业的高等院校本科生和研究生的参考书籍。

　　能源是人类生存和发展的基础。随着人口数量的增加和生活水平的提高，化石燃料的消耗正以前所未有的速度进行，化石燃料的枯竭已不是遥远的事情；大量消耗化石燃料所排放的温室气体，对人类的生存环境构成威胁。为了人类社会和经济的可持续发展，发展低碳能源已迫在眉睫。核能是一种低碳能源。理论上，聚变能的利用可以较长远地解决人类的能源供应问题，但核聚变能开发利用技术的研发还有很长的一段路要走，赶不上人类对能源的迫切需求。经过半个多世纪的研发，核裂变能的利用技术已经成熟，成本上已可与火电竞争。目前世界上有430多座核反应堆在运行，核电的份额已达全世界电力的16％左右，有些国家，如法国，约80％的电力来自核电。目前核裂变能是唯一能以较大规模经济地替代化石燃料的能源。
发展核电对我国具有特殊的意义。我国能源产地和能源消耗地严重失衡，大规模运输增加了本来已经负荷沉重的交通运输系统的压力。2008年初的雪灾表明，电力输送和煤炭输运一样存在巨大的风险。发展核电可以缓解化石燃料长途输运的压力；发展配置灵活的中、小型核电站，借以免除电力远距离输送问题。
核电站排放的温室气体与水电站相当，对环境友好。核电的事故几率远低于其他工业的事故几率，但一旦发生重大事故，后果严重，影响深远。为了全面地改善核电站的性能，特别是安全性能，国际上正在研发第四代核反应堆，这种反应堆的安全不是建立在核电工业中采用的传统的工程安全措施上，而是建立在物理原理上，使其具有固有安全性。
高温气冷模块堆就是这种具有固有安全、配置灵活的核反应堆，是第四代核反应堆的候选堆型之一。我国在建成和成功地运行了10MW高温气冷模块试验堆后，正在设计、建造一座200MW的商用示范堆。
石墨是高温气冷堆赖以建立的三大物质基础之一，我国目前还不能生产用于高温气冷堆的石墨，200MW示范堆急需的石墨还不得不依赖进口。为了独立自主地发展具有自主产权的高温气冷堆产业，核石墨研发必须尽快提上日程，国内石墨界有识之士正在酝酿组织力量开展核石墨的研发工作，本书就是在这种背景下编写的，其目的是为从事石墨材料研发的科技、工程技术人员介绍核工程方面的基本知识、石墨在高温气冷堆中的应用、快中子辐照引起石墨结构和性能的变化、核石墨研发应解决的主要问题；为核工程研发、设计和建造的科技和工程技术人员介绍石墨材料的结构特征、应用潜力和限制，核石墨研发影响因素多，研发周期长的特点。高温气冷堆产业的发展需要核工程领域和石墨材料研发生产领域的科技、工程技术人员的紧密合作，希望本书在这一合作中能起沟通作用。
核石墨的发展已经有半个多世纪，Nightingale在《核石墨》一书中对气冷堆用石墨作了全面的总结； Delle，Koizlik和Nickel在《炭、石墨材料在核工程中的应用》中总结了高温气冷堆用石墨研发的成果。从上世纪80年代末开始，核石墨的研发停顿了约十年，目前仍处于恢复阶段，本书以上述两书为基础，结合新的研究成果和新提出的需求编写而成。本书阐明核石墨基本问题的图表主要取自上述文献，只在必要时才使用其他文献，以便对核石墨的基本知识有兴趣的读者需要进一步了解时，不必查阅浩瀚的原始文献。其他文献选择原则与此相同。
核石墨的研发，特别是在对可持续发展和核安全提出越来越高要求的新形势下，还有很多问题需要解决，本书虽然作了一些分析，但由于作者知识所限，本书阐述的内容难免遗漏、不当甚至错误之处，对读者的批评指正，将不胜感谢。
本书的第4~6章由康飞宇执笔。其余章节由徐世江执笔。
本书的编写得到清华大学核能技术设计研究院的支持，特别是得到德国于利希研究中心H. Nickel教授和K. Kugeler教授的帮助。该中心的前身是于利希核研究中心，专门从事高温气冷堆技术的研发，Nickel教授曾任该中心反应堆材料研究所所长、亚琛大学教授、德国反应堆安全委员会主席，为了本书的编写，特安排作者之一赴德国讨论编写内容，收集材料，解决一些引用材料的版权问题。Kugeler教授是该研究中心反应堆和核安全研究所所长、亚琛大学教授，资助了赴德访问的费用，并为本书第2章和第3章提供了大量资料。作者在此对他们表示衷心的感谢。清华大学核能技术设计
研究院于溯源教授全力支持了本书的编写；经荥清教授审校了
本书第1，2，3章，作者由衷地感谢他们的热忱帮助。

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