石墨輻射損傷對(duì)反應(yīng)堆，尤其是球床高溫氣冷堆的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能起著決定性的作用。中子慢化的機(jī)制是中子和慢化材料原子的彈性散射(碰撞)，將其攜帶的能量傳遞給慢化材料的原子。石墨也是核聚變反應(yīng)堆面向等離子體材料的有希望的候選材料。隨著中子注射量的增加，石墨首先收縮，達(dá)到最小值后收縮，恢復(fù)到原來(lái)的尺寸，然后迅速膨脹。為了有效利用裂變釋放的中子，應(yīng)該慢化。石墨的熱性能通過(guò)輻射試驗(yàn)得到，輻射試驗(yàn)條件應(yīng)盡可能與反應(yīng)堆的實(shí)際情況相同。

提高中子利用率的另一個(gè)措施是用反射材料反射泄漏核裂變反應(yīng)區(qū)-堆芯的中子，中子反射的機(jī)制也是中子和反射材料原子的彈性散射。為了將雜質(zhì)造成的損失控制在允許的水平，用于反應(yīng)堆的石墨應(yīng)該是純凈的。

核石墨是20世紀(jì)40年代初應(yīng)建造核裂變反應(yīng)堆的需要而研究開(kāi)發(fā)的石墨材料的一個(gè)分支。它用于生產(chǎn)堆、氣冷堆和高溫氣冷堆中的慢化、反射和結(jié)構(gòu)材料。中子與原子核發(fā)生反應(yīng)的概率稱為截面。U-235的熱中子(平均能量為0.025eV)的裂變截面比裂變中子(平均能量為2eV)的裂變截面高兩個(gè)等級(jí)。石墨的彈性模量、強(qiáng)度和線膨脹系數(shù)隨著中子注入量的增加而增加，達(dá)到最大值，然后迅速下降。20世紀(jì)40年代初，只有石墨能以適當(dāng)?shù)膬r(jià)格接近這個(gè)純度供應(yīng)。這就是為什么第一個(gè)反應(yīng)堆和隨后建造的生產(chǎn)堆以石墨為慢性材料，迎來(lái)核時(shí)代的原因。制造各向同性石墨的關(guān)鍵是使用各向同性度好的焦炭顆粒:各向同性焦炭顆粒:各向同性焦炭顆粒:各向同性焦炭或各向異性焦炭制成的宏觀同性焦炭顆粒。