| 次临界能源堆物理设计进展 |
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| 引用本文： | 李茂生, 师学明, 刘荣, 等. 次临界能源堆物理设计进展[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 100203. doi: 10.11884/HPLPB201426.100203 |
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| 作者姓名： | 李茂生 师学明 刘荣 鹿心鑫 朱通华 王新华 余泳 严钧 唐涛 贾建平 程和平 蒋洁琼 栗再新 杨永伟 吴宏春 |
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| 作者单位： | 1.北京应用物理与计算数学研究所, 北京 1 00088;;;2.中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621 900;;;3.中国工程物理研究院 科技信息中心, 四川 绵阳 621 900;;;4.表面物理与化学重点实验室, 四川 绵阳 621 907;;;5.中国核电工程有限公司, 北京 1 00840;;;6.中国科学院 合肥物质研究院, 合肥 230031 ;;;7.核工业西南物理研究院, 成都 61 0041 ;;;8.清华大学 核能与新能源技术研究院, 北京 1 00084;;;9.西安交通大学 能源与动力工程学院, 西安 71 0049 |
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| 基金项目： | 国家磁约束核聚变能研究专项(2010GB111001) |
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| 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。
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| 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 |
| 收稿时间： | 2014-07-15 |
| 修稿时间： | 2014-07-30 |
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