【摘 要】
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锂(Li)元素是液态熔盐堆中冷却剂熔盐的重要组成成分,由于6Li相对7Li具有较大的中子吸收截面,其在冷却剂熔盐中的摩尔含量会影响液态熔盐堆的钍铀转换性能,因此研究7Li富集度
【机 构】
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中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800中国科学院先进核能创新研究院 上海 201800;中国科学院大学 北京 100049;中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800;中国科学院先进核
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锂(Li)元素是液态熔盐堆中冷却剂熔盐的重要组成成分,由于6Li相对7Li具有较大的中子吸收截面,其在冷却剂熔盐中的摩尔含量会影响液态熔盐堆的钍铀转换性能,因此研究7Li富集度对液态熔盐堆钍铀转换性能的影响十分必要.基于熔盐快堆(Molten Salt Fast Reactor,MSFR)的堆芯结构,分别采用FLi和FLiBe两种不同的冷却剂熔盐,选取范围在99.5%~99.995%的一系列7Li富集度,借助熔盐堆后处理程序MSR-RS(Molten Salt Reactor Reprocessing Sequence),针对能谱、233U初装量、钍铀转换比、233U净产量和倍增时间、Li的演化以及氚产量等一系列参数进行分析.研究结果表明:在MSFR的堆芯中,较FLiBe而言,采用FLi作载体盐能够获得更好的钍铀转换性能;当7Li富集度由99.995%变为99.9%时,堆芯钍铀转换比降低约1.6%,氚产量增加约8%.综合考虑燃料制造成本和钍铀转换性能等因素,对于分别采用FLi和FLiBe作载体盐的熔盐快堆MSFR,推荐的7Li富集度都为99.9%.
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