聚变驱动次临界堆瞬态安全分析研究

来源 :中国科学院等离子体物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a287924625
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
聚变驱动次临界堆作为未来新型先进核能系统首先要考虑其安全性。无论从反应堆安全设计方面还是人类环境保护方面,都要求必须对该类先进核能系统进行可靠的瞬态安全分析。   本文总结了聚变驱动次临界堆的基本安全原理,对与聚变驱动次临界堆相关的瞬态工况进行了分类与定义。事故工况被划分为嬗变包层系统故障引发事故、聚变中子源装置系统故障引发事故、以及裂变燃料进入真空室可能导致反应堆坍塌的极限事故。瞬态事故发生时,及时关闭聚变外中子源的“保护性”措施可以消除发生严重事故的可能。而未及时关闭聚变外中子源的“无保护性”瞬态事故后果一般较为严重,常被作为重点分析对象。二维中子学与热工水力学耦合计算方法的聚变驱动次临界堆瞬态安全分析程序平台NTC2D被开发和校验。程序的中子学计算部分,采用了离散纵标(SN)中子输运原理,更适应次临界嬗变堆芯结构非对称性和中子通量强烈各向异性的特点;程序的热工水力学计算部分,采用多速度场、多相流、多介质欧拉流体力学方程;中子学与热工水力学之间通过各自部分的关键参数计算结果相互传递完成耦合。利用外加中子源直圆管例题对NTC2D进行了校验,在中子学和热工水力学方面分别与国际上通用中子输运计算程序(DORT,TORT,MCNP)和商用计算流体力学软件(FLUNET,PHOENICS)以及解析方法的计算结果比较,初步验证了程序的正确性和适用性。使用NTC2D对聚变驱动次临界堆典型方案中具有代表性的“无保护性”瞬态事故工况进行了分析,其分析结果为该先进反应堆安全设计提供参考:无保护性失流事故,导致冷却剂温度增幅显著,须防止LiPb可能汽化的“空泡”效应;强制引入500pcm正反应性的无保护性瞬态过功率事故,导致冷却剂温度增幅较弱;等离子体外中子源过功率事故,导致反应堆功率相应增加而反应性下降的现象,它体现了次临界堆的反应性控制与堆功率控制安全功能分离的特点。在事故工况安全分析中,发现和解释了循环颗粒燃料温度反应性负反馈的固有安全特性,而由循环颗粒燃料导致缓发中子先驱核从堆芯丧失的影响需要被考虑。
其他文献
国际热核实验反应堆ITER将是世界上第一个热核实验反应堆,为人类开发聚变能提供重要的物理和工程技术实验平台。ITER实验包层模块(TBM)技术是人类开发聚变能源进程中必须掌握
期刊
著名军事学家张绍忠在一次电视访谈中说“中国是世界上基础教育最好的国家,没有之一”,这是对我国教育事业的高度肯定.事物的发展都具有两面性,在我们把文化课成绩摆在第一位
数学是一门非常重要的学科,在小学阶段的数学中,包含了许多的数学知识,而且这些知识的结构性非常强.在小学数学教学的过程中,老师传授完学生一些必要的理论知识以后,必须还要
期刊
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
加速器物理应用软件在大型粒子加速器建造和运行中的作用越来越重要,作者在调研了国际上主要的加速器物理应用软件包的功能、扩展性和先进性后,认为由美国散裂中子源(SNS)开
小学音乐是小学阶段的艺术课程之一,美妙的旋律和激昂的乐曲可以提高学生对美的理解和欣赏能力,进而促进学生的全面发展.而合唱则是小学音乐教育中不可缺少的重要部分.本文主
随着高性能计算机和平板探测器技术的不断发展,锥束CT(Cone BeamComputed Tomography,CBCT)成像系统得到了快速的发展,在小动物成像领域、工业物件无损检测领域和人体成像领域发挥
学位
随着信息技术和网络技术的飞速发展,各行各业产生的数据量越来越大,数据的重要性也越来越高。保证数据的安全性,就必须首先保证存储设备的正常运行。因此,针对越来越普遍的网