核石墨与常规工程用石墨的主要区别有两点，核纯和耐辐照损伤。

（1）核纯

核石墨不可避免地存在杂质，杂质吸收中子，造成中子损失。为了使杂质造成的损失控制在允许水平，用于反应堆的石墨应该是核纯的。不同核素的中子吸收截面的差别可达107倍，因此对中子吸收截面大的核素如：B、Cd、Sm、Eu、Gd、Dy等的含量要求极其严格，而对中子吸收截面小的元素如Si、O2则允许有较高的含量。由于B是最常见的元素，核石墨的纯度常用硼当量来表示，即用全部杂质吸收中子数折合成具有相同吸收数的硼的浓度来表示。核石墨的硼当量要求在10-6左右。40年代初，只有石墨能以适当价格、接近这一纯度供应，这是为什么第一座反应堆及随后建造的生产堆都以石墨为慢化材料，迎来核时代的原因。制造核纯石墨的主要技术措施是在石墨化时通氯气，使高吸收截面的杂质形成氯化物挥发掉。

（2）辐照损伤

中子辐照引起材料结构和性能的变化称之为辐照损伤 。高温气冷堆的工作温度在1 000 ℃ 以上，石墨是唯一可使用的慢化，反射和结构材料。石墨的辐照损伤对反应堆，特别是球床 高温气冷堆的技术经济性能具有决定性的作用。如前所述，中子慢化和反射的机制都是弹性 散射。石墨晶格中碳原子的离位能为25 eV，弹性散射时传递的能量大于25 eV时，碳原子将被击出晶格节点，形成空位——间隙原子对。被击出的原子能量足够大时，也击出其 它碳原子，形成级联碰撞，产生空位--间隙原子对。一个裂变中子慢化成热中子的过程中 ，平均使用20"para" label-module="para">

经过半个多世纪的努力，核石墨的发展水平已能满足生产堆、气冷堆和原型高温气冷堆的需 要。研究发展各向同性度好、耐辐射损伤、价格低廉的核石墨，仍然是核石墨研究和发展的 主要目标。

分类用于核反应堆炭素材料，按材料分有石墨类、炭质类、热解石墨和各向同性石墨、含硼石墨等。按用途分有减速材料(慢化剂)、反射材料、包壳、熔炼铀盐坩埚等。

减速材料在核反应堆内U等核分裂物质在分裂时，放出的中子速度秒速约3万km(能量平均约为2MeV)，很难命中原子核，所以为提高核分裂的几率，继续维持连锁反应，则必须减缓中子速度，使之变为秒速2000m的低速中子即所谓热中子(能量约为0.025ev)。减速材料的用途就是把这种高速中子减缓成慢中子。

核石墨生产目前核石墨生产基本上是在普通人造石墨生产工艺基础上开展起来的。针对核石墨需要高纯度、高密度、各向异性小的特点，对现行的石墨生产工艺、原料和设备加以改进，使之达到生产核石墨的要求。