次临界能源堆物理设计进展

• 作者: 严钧 余泳 刘荣 吴宏春 唐涛 师学明 朱通华 李茂生 杨永伟 栗再新 王新华 程和平 蒋洁琼 贾建平 鹿心鑫
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 聚变-裂变混合堆 热工水力 燃料循环 中子学积分实验
• 年，卷（期）: 2014,（10）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 100203-1-100203-11
• 页数: 1页
• 分类号: TL46
• 字数: 7167字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB201426.100203

摘要

聚变-裂变混合能源堆包括聚变中子源和次临界能源堆，主要目标是生产电能。回顾了国内外混合堆的发展历史，给出混合能源堆设计的边界条件和约束条件，说明次临界能源堆以铀锆合金为燃料、水为冷却剂的设计思想。利用输运燃耗耦合程序 MCORGS 计算了混合能源的燃耗，给出了中子有效增殖因数、能量放大倍数和氚增殖比等物理量随时间的变化。通过分析能谱和重要核素随燃耗时间的变化，说明混合能源堆与核燃料增殖、核废料嬗变混合堆的不同特点。论述了混合堆的热工设计并进行了安全分析。对于燃耗数值模拟程序，通过多家对算，保证其计算结果的可信性。针对次临界能源堆的特点，利用贫铀球壳建立了贫铀聚乙烯装置和贫铀 LiH 装置，并且专门设计加工了天然铀装置，开展铀裂变率、造钚率、产氚率等中子学积分实验，验证了数值模拟的可靠性。