气动磁镜聚变驱动铅冷行波堆中子学特性分析研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yudanlei198
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
行波堆通过点火区裂变中子驱动增殖区的238U转换和裂变,理论上可以利用增殖燃烧波的移动,将堆内装载的238U高效利用,是裂变能应用的一种理想途径。在传统的行波堆中,为了维持增殖燃烧波的行进,燃料组件需要承受的辐照远超过目前材料的允许限值,导致其实现难度较大。利用外中子源的驱动,可以在一定程度上降低材料的辐照,实现行波堆的功能,从而实现高燃料利用率和次临界固有安全性的兼顾,对核能的可持续发展有重要意义。本文提出了基于气动磁镜聚变中子源的次临界行波堆物理方案,通过中子源位置的主动调节,推动增殖燃烧波的行进,实现行波堆的功能。本文主要开展的研究工作具体包括:  提出了一种利用气动磁镜聚变中子源驱动次临界行波堆堆芯设计方法。通过调节磁场强度分布和中性束注入位置实现中子源的主动调节,可用于驱动次临界行波堆,实现了行波堆的功能。在此基础上,阐述了气动磁镜聚变驱动铅冷行波堆的基本组成、物理原理以及中子学特点。  开展了次临界铅基行波堆中子学设计与优化。基于设计原则与目标,以铅冷行波堆为参考方案,利用中子输运设计与安全评价软件系统SuperMC和混合评价核数据库HENDL为研究手段,开展不同堆芯关键参数对堆芯性能影响分析。研究结果表明,采用富集度12%的U-10%Zr金属燃料,208Pb作为冷却剂和反射层时,次临界行波堆堆芯具有较优的性能。当中子源初始位置位于20-100cm,移动速率为5cm/a时,其与次临界行波堆的增殖燃烧波速度匹配后性能最佳。  开展了次临界铅基行波堆中子学瞬态安全分析。通过数值模拟的方式,针对气动磁镜聚变驱动铅冷行波堆堆芯开展中子学瞬态安全分析,重点关注次临界堆芯反应性引入和外中子源扰动两个方面。研究结果表明:扰动后经一定时间运行后,系统源强需求、堆芯有效增殖因数keff中子通量分布、功率分布和易裂变核素核子密度分布等参数都可以再次回到稳定状态,相比较于扰动前,扰动引入之后的参数基本保持一致。  综上,本文提出一种气动磁镜聚变驱动铅冷行波堆堆芯设计方案,开展了次临界铅基行波堆中子学优化与分析,完成了气动磁镜聚变驱动铅冷行波堆中子学概念设计方案,在此基础上,并开展了气动磁镜聚变驱动铅冷行波堆中子学瞬态安全分析,为次临界行波堆堆芯安全设计与分析提供参考。
其他文献
尖晶石铁氧体中阳离子的分布一直是人们研究的热点,其物理化学性能,如磁性能、电性能、半导体性能以及结晶方面的性能都与阳离子在四面体和八面体中的分布有关.该文以镍锰铁
一回眸就是百期。从2006年6月创刊号第1期到2014年9月第1 00期,9年间《中国拍卖》走过了百期征程。这9年是我国拍卖行业发生巨大变化的9年,也是我们刊物蹒跚学步逐渐成长的9
高锰钢在强冲击磨粒磨损条件下具有良好耐磨性的根本原因是高锰钢的加工硬化性能.该课题通过对不同载荷条件、不同时效条件以及不同合金化条件下高锰钢的加工硬化性能的探索,
期刊
该论文对建筑物修复用复合材料树脂体系以及用碳纤维增强复合材料(CFRP)修复混凝土/大理石的工艺性进行了研究.首先,通过正交实验对几种粘结树脂体系进行优化,并且完善了适用
在道路桥梁工程施工中,软土地基比较常见,软土地基稳定性较差,要求采用有效的处理技术提升地基结构稳定性.对此,本文首先对道路桥梁工程软土地基的概念和特点进行介绍,然后对
纳米孪晶金属材料由于具有优异的综合性能,如高强度、良好塑性和加工硬化能力及高导电性等,引起材料学家的广泛关注。目前,大量实验和计算机模拟主要集中在单向载荷作用下纳米孪
期刊
该文以在ZnS头罩制备增透保护膜系为目标,开展了膜系设计、膜厚分布的模拟、GeC和GaP耐久性薄膜及其膜系的制备、头罩镀膜计算机控制系统的建立、头罩模拟件以及ZnS头罩上制
该文对有机EL器件开展了研究,制成了多种材料及器件结构的白色发光和红色发光器件,并对所涉及的器件机理进行了深入的研究,采用动态及静态的方式就有机发光的能量传递、浓度