GDT聚变中子源氚燃料循环初步设计与分析

基于GDT概念的聚变中子源具有等离子体易实现稳态运行、结构简单紧凑、技术实现难度较低、易于升级与维护、氚消耗量低等特点,其建成后可作为聚变结构材料或部件的测试平台。由于氚在真空室内的燃烧份额很低,所以有必要为该装置建立安全而高效的闭式氚燃料循环系统,以提高氚燃料的经济性。本文首先分析GDT在氚燃料循环方面的特点,然后参考最新的ITER和DEMO氚燃料循环设计,旨在建立匹配的氚燃料循环系统,以满足GDT聚变中子源稳定运行的燃料需求。根据物料注入方式、氚处理系统功能、循环回路等方面的不同,分别提出了三套氚燃料循环方案GDT—TFC1、TFC2和TFC3,并分析它们在系统氚盘存量、氚投料量方面的差异。从氚燃料经济性的角度考虑,为该装置氚燃料循环方案的选取提供了一定的参考。