GDT聚变中子源驱动的嬗变系统的初步物理设计与包层中子学分析

• 作者: 吴宜灿 廉超 曾秋孙 柏云清 王明煌 邹小亮 陈德鸿 陈志斌
• 来源期刊: 核科学与工程
• 学科: 工学
• 关键词: 嬗变系统 GDT(gasdynamictrap) 聚变中子源 次临界包层
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 核聚变
• 页码范围: 217-224
• 页数: 8页
• 分类号: TL64
• 字数: 4680字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-0918.2018.02.006

摘要

随着核裂变能的不断发展,在提供清洁能源的同时也带来了核废料处理的问题,特别是长寿命的高放射性核素安全处置变得越发重要,通过核嬗变处理核废料是一种公认的行之有效的方法.基于Gas Dynamic Trap(GDT)磁镜装置的聚变中子源具有物理与工程技术难度小、中子通量高、结构紧凑成本低的优点,非常适合作为嬗变系统的聚变驱动器.本文初步设计一套GDT聚变中子源驱动的次锕系核素嬗变系统,其中,GDT聚变中子源作为嬗变系统的驱动器,能够提供两个长度达4 m、总中子产额达5.23×1018n/s的高中子通量区;次临界包层设计采用现有成熟的裂变反应堆技术.本文采用自主研发的中子输运设计与安全评价软件系统SuperMC及混合评价核数据库HENDL进行了中子学计算及性能分析,初步分析结果表明该嬗变系统能够实现年处理95.1 kg的次锕系核素,嬗变支持比达到4.8,同时产生450 MW的电能,该嬗变系统具有较优的应用前景.