托卡马克实验混合堆 FEB 嬗变 MA 可行性研究

研究了在聚变实验混合堆ＦＦＢ设计中，嬗变长寿命放射性少锕系（ＭＡ，ＭｉｎｏｒＡｃ－ｔｉｎｉｄｅｓ）核废物的可行性。应用改进的一维中子输运和燃耗计算程序ＢＩＳＯＮ３．０，完成了嬗变中子学与核素贫化计算。研究了核废物的嬗变率与辐照时间、包层厚度和废物装载量的关系，并对系统有关参数的选择进行了优化设计。结果表明，该设计（ＭＡ＋Ｐｕ）可年嬗变处置来自５５座相同功率的ＰＷＲ卸出的ＭＡ核废物，同时输出热功率５．４ＧＷ（ｔｈ）。

实验混合堆FEB设计的远距离维修指标计算

运用ＢＩＳＯＮ、ＦＤＫＲ和ＤＯＳＥ程序，计算了实验混合堆ＦＥＢ在额定功率下运行一年后装置的第一壁、包层和屏蔽层的远距离维修指标ＲＭＲ值和有关结果。结果表明，需在现有屏蔽设计基础上适当增加铅屏蔽层厚度，才能满足美国核管理委员会（ＮＲＣ）的１０ＣＦＲ２０法规规定的辐射安全要求。计算结果可供实验混合堆的工程设计。

混合堆FEB—E粒子抽除和氘氚回收系统的概要设计

实验混合堆FEB依靠偏滤器排出粒子及其携带的能量。排出的粒子包括聚变反应产物α粒子、等离子体表面相互作用产物杂质以及没能产生聚变反应的氘氚燃料粒子等。FEB－E粒子抽除和燃料回收循环系统的任务是抽除上述氦灰、杂质以及大量的没能产生聚变反应的氘氚燃料粒子等燃烧废气，以能实现有效的堆芯等离子体纯度控制和密度控制；同时将排出废气中没能产生聚变反应的氘氚燃料粒子分离、纯化和回收，即实现氘氚工艺处理。