球形托卡马克堆嬗变中子学计算的比较研究

基于对球形托卡马克(ST)聚变堆的研究,提出了ST聚变 嬗变堆的设计概念。运用一维输运燃耗计算程序BISON3 0进行了优化设计,确定了适合于嬗变少额锕系MA核素的堆芯等离子体参数、包层结构及合适的换料周期。在一维计算的基础上,运用二维中子学程序TWODANT进行了二维中子输运计算;结合TWODANT给出的中子通量,运用一维放射性计算程序FDKR进行了燃耗计算,并给出了有关的计算结果。

球形托卡马克聚变嬗变堆中子学设计

基于对球形托卡马克ST聚变堆的研究 ,提出了ST聚变嬗变堆的设计概念。对堆芯参数作了初步选择 ,确定了一组适合于嬗变包层的堆芯参数供中子学计算和结构设计参考 ,给出了旨在以嬗变次锕系元素 (MA)

聚变实验嬗变堆包层中子学概念设计研究

基于聚变实验装置（ＪＥＴ）及其物理实验已达到的Ｄ－Ｔ等离子体参数水平，在一维燃耗计算和分析的基础上，给出了氚自持、年可处理１１个左右标准压水堆（３０００ＭＷ）年产的长寿命锕系元素和一定数量裂变产物的聚变实验嬗变堆包层初步的中子学概念设计方案。

从广义自持链式反应观点看加速器驱动系统

用广义自持链式反应的观点探讨了加速器驱动系统 (ADS)的基本内涵。认为次临界反应堆、质子加速器和靶所组合的整体仍可看成一个 (临界的 )自持链式反应堆。这个反应堆不同于通常临界反应堆的特点是每次裂变后的二次中子不仅包含裂变释放的中子而且还包含部分裂变释能 (通过质子加速器及靶 )所转换的中子。正是有了这些附加中子 ,使得加速器驱动系统每次裂变的有效二次中子数增加了。一个ADS系统能够稳定运行的条件是ADS的次临界堆和加速器能够相互匹配使得ADS系统的有效二次中子数达到这样的水平 ,以致在ADS系统内能够形成自持的中子链式反应。因此尽管ADS的反应堆部分是次临界的 ,但从ADS整体来看只要质子加速器与次临界反应堆匹配得当 ,ADS系统是可以像通常临界反应堆那样 ,维持自持的链式反应的 (或临界的 )。给出了ADS系统维持自持链式反应的匹配条件 (广义临界条件 )。最后根据ADS系统的特点探讨了ADS在核废物处理 (嬗变 )、提高核燃料增殖效率及核能开发中的作用。

聚变-裂变混合堆三种嬗变包层中子学方案初步分析

采用球形托卡马克(ST)等离子体位形,对氦冷嬗变包层、钠冷嬗变包层、氟锂铍(FLiBe)熔盐冷嬗变包层三种嬗变包层中子学方案进行了初步计算分析,并就各自的中子学特性进行了比较。结果表明,从嬗变长寿命放射性锕系核素237Np的角度考量,FLiBe冷却嬗变包层的嬗变性能最优。对氦冷嬗变包层的计算结果表明,通过改变初装料时237Np在次锕系元素中的成分比例,可使包层在比较长的运行时间(9.62年)内,保持稳定有效增殖系数、稳定功率、稳定产氚率。