【摘 要】
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加速器驱动系统中使用的结构材料在高能中子的辐照下会受到很大的辐照损伤,其中关键材料的辐照损伤分析和研究,对于先进核能系统的设计和参数选择具有重要的实际意义。本文针
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
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加速器驱动系统中使用的结构材料在高能中子的辐照下会受到很大的辐照损伤,其中关键材料的辐照损伤分析和研究,对于先进核能系统的设计和参数选择具有重要的实际意义。本文针对“十二五”大科学装置,CiADS系统中计划使用及候选的两种不锈钢材料(316L,15-15Ti)和两种新型材料(ZTA陶瓷,SIMP不锈钢),对其在运行期间的辐照损伤水平进行了评估。基于核数据截面处理软件NJOY2016,制作了候选材料和新型材料的离位损伤截面;使用MCNPx2.70蒙特卡洛软件建立CiADS靶-堆耦合模型,并对关键位置处的中子通量与能谱信息进行了分析;在堆芯组件数分别为30、42和72盒的情况下分别计算和对比分析了上述几种材料在CiADS系统中作为主要结构材料的中子辐照损伤情况以及辐照损伤的空间分布和变化情况,为CiADS的方案设计提供了一定的技术支持。研究结果表明,CiADS靶-堆关键结构部件辐照损伤分布同注量率变化规律一致,最大损伤轴向上位于束靶反应区、径向上位于靶管中心;用作同种部件时,SIMP较316L的Rdpa要低约百分之十,316L和15-15Ti不锈钢所受到的辐照损伤相近;受辐照损伤最大的结构部件为中心管,其三阶段的Rdpa平均值分别为0.343 dpa/a、0.416 dpa/a、2.397 dpa/a;对于用作燃料包壳的15-15Ti,三个阶段的Rdpa分别为1.25 dpa/a、1.75 dpa/a与15.1 dpa/a。
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