全超导非圆截面托卡马克中性束注入窗口材料活化研究

• 作者: 陈玉庆 杨振 吴斌 李军 钟国强 张瑞雪 王进芳 谢远来
• 来源期刊: 同位素
• 关键词: 中性束注入窗口 中子强度 材料活化
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 第十六届(2020年)核技术应用学术交流会优秀论文选(二)|Excellent Articles Selected from the Sixteen Academic Conference on Nuclear Technology Application (2020)
• 页码范围: 208-214
• 页数: 7页
• 分类号: O536|O532|TL67
• 语种: 中文
• DOI: 10.7538/tws.2021.34.03.0208

摘要

中性束注入加热为全超导非圆截面托卡马克(EAST)主要辅助加热方式之一.伴随着中性束注入加热,等离子体中子出射强度可达到1014 n/s.由于中性束注入窗口具有较大的开口尺寸,窗口泄露的大量中子可能影响系统的安全稳定运行.本文基于EAST中性束二维模型和蒙特卡洛程序MCNP与材料活化程序FISPACT,研究EAST两条中性束夹角112.5°时,中性束关键部件材料SS304和铜活化情况,并研究材料活化所导致的停机剂量率,最后利用高纯锗能谱仪测量活化核素的γ能谱.研究表明,理论模拟与实验测量结果吻合较好.中长寿命核素51Cr、58Co、54Mn等为SS304主要活化核素.EAST停止运行5 min后,停机剂量率已经降低到国际热核聚变实验堆计划(ITER)设计的剂量率限值10-5 Sv/h.本研究可为研究聚变堆中性束注入窗口的材料活化和停机维护方案设计提供指导.