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通过产氚包层实现氚自持循环是未来聚变堆发电的核心技术之一,包层的设计及功能必须经过氘氚中子的实验验证。由于氘氚中子源稀缺、中子能量高(14MeV)、放射性强,因此验证实验的难度很大,长期以来聚变工程堆氚产生率的数据主要依赖理论计算和数值模拟。2015年,我国ITER专项计划专家组提出,CFETR各候选产氚包层方案必须进行氘氚中子辐照实验,以获得真实产氚率数据。
利用蒙特卡罗程序和自主开发的蒙特卡罗-燃耗耦合程序MOCouple-s,对北京应用物理与计算数学研究所提出的聚变-裂变混合能源堆球模型进行了对算研究。对初始时刻及各燃耗时刻下的有效增殖因数、能量倍增因子、氚增殖比、中子源强度等堆芯参数进行了比较,结果总体符合较好。对寿期末重要核素的成分进行了详细比较,除个别核素外,偏差很小,表明所采用的计算程序与核参数库一致性良好。对核参数库的选择、铀水体积比等对...
聚变裂变混合堆在增殖核燃料、嬗变长寿命核废料及固有安全性等方面具有较大优势,同时,它比纯聚变堆在工程及技术方面要求低,因此较聚变堆更易实现。本工作基于目前国际聚变实验堆(ITER)所能达到的技术水平,提出一种直接利用乏燃料进行发电的聚变裂变混合堆包层概念,利用在不同位置放置不同乏燃料体积分数的方法对燃料增殖区实现了功率展平。计算结果表明:功率展平后的包层功率不均匀系数更小,且包层中燃料区的能量输出...

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