發(fā)布時(shí)間：2022-02-16 19:52

　　加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)（ADS）因其對(duì)高放射性核廢料的嬗變能力及其固有安全性,被國際原子能機(jī)構(gòu)稱為“下一代先進(jìn)核能系統(tǒng)”,吸引了國際上眾多單位的關(guān)注和研究。輻射屏蔽是保障核能安全的重要屏障,是ADS裝置研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一。由于ADS裝置耦合了加速器、散裂靶、次臨界堆三大系統(tǒng),其束流管道直接伸入堆芯輻射最強(qiáng)的區(qū)域,在輻射屏蔽方面與一般的核能系統(tǒng)有很大不同,如：頂蓋以上空間的輻射除了受到堆內(nèi)粒子貫穿頂蓋的影響,還有束流管道粒子泄漏及加速器運(yùn)行時(shí)束流損失的貢獻(xiàn),此外ADS系統(tǒng)中粒子種類也較多,包括帶電粒子、高能散裂中子、裂變中子、其他次級(jí)粒子等,現(xiàn)有的屏蔽計(jì)算方法和工具難以適用。本文利用核設(shè)計(jì)與安全評(píng)價(jià)軟件系統(tǒng)SuperMC等程序,針對(duì)ADS堆頂輻射特征的關(guān)鍵問題開展研究,主要工作及創(chuàng)新性如下：（1）ADS器靶堆耦合源項(xiàng)計(jì)算方法研究：現(xiàn)有的直接模擬法難以滿足工程設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算效率的要求,而一般分步輸運(yùn)模擬法對(duì)散裂中子源進(jìn)行了近似處理,難以保證后續(xù)計(jì)算的準(zhǔn)確性。在詳細(xì)分析散裂靶內(nèi)粒子級(jí)聯(lián)反應(yīng)過程特征的基礎(chǔ)上,首次提出了一種基于“族譜”關(guān)系進(jìn)行散裂源中子識(shí)別與篩選的器靶堆耦合源項(xiàng)計(jì)算方法。該識(shí)別與篩選... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 未來能源需求及裂變核能發(fā)展所面臨的關(guān)鍵問題
        1.1.2 加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)基本原理及主要結(jié)構(gòu)
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.3 研究目標(biāo)及意義
    1.4 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第2章 理論基礎(chǔ)與方法程序
    2.1 輻射屏蔽計(jì)算理論與方法
        2.1.1 輻射屏蔽基本物理量
        2.1.2 輻射屏蔽計(jì)算理論與方法
    2.2 散裂反應(yīng)過程及模型
        2.2.1 核內(nèi)級(jí)聯(lián)過程及模型
        2.2.2 蒸發(fā)及裂變過程及模型
第3章 ADS器靶堆耦合輸運(yùn)源項(xiàng)計(jì)算方法改進(jìn)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 現(xiàn)有方法及其缺點(diǎn)
        3.1.1 一步直接模擬法
        3.1.2 兩步輸運(yùn)模擬法
    3.2 器靶堆耦合輸運(yùn)源項(xiàng)處理的改進(jìn)與實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 器靶堆耦合輸運(yùn)源項(xiàng)處理的改進(jìn)思路
        3.2.2 計(jì)算流程與實(shí)現(xiàn)
    3.3 器靶堆耦合源項(xiàng)測(cè)試
        3.3.1 高能散裂反應(yīng)的物理模型適用性測(cè)試
        3.3.2 散裂體中子源正確性測(cè)試
    3.4 小結(jié)
第4章 10MW/250MeV鉛基次臨界系統(tǒng)堆頂輻射特征研究與初步屏蔽設(shè)計(jì)
    4.1 ADS參考模型簡介
    4.2 輻射源分析
        4.2.1 散裂靶中子學(xué)源項(xiàng)
        4.2.2 次臨界堆芯
        4.2.3 加速器束流損失
    4.3 堆頂輻射場特性研究
    4.4 ADS堆頂屏蔽設(shè)計(jì)優(yōu)化
    4.5 小結(jié)
第5章 高能入射質(zhì)子對(duì)ADS堆頂輻射特征的影響研究
    5.1 入射質(zhì)子能量對(duì)散裂中子產(chǎn)額的影響研究
    5.2 高能入射質(zhì)子對(duì)輻射源的影響研究
    5.3 高能入射質(zhì)子對(duì)堆芯中子的影響研究
    5.4 高能入射質(zhì)子對(duì)頂蓋貫穿輻射的影響研究
    5.5 高能入射質(zhì)子對(duì)質(zhì)子管泄漏的影響研究
    5.6 高能入射質(zhì)子對(duì)束流損失的影響研究
    5.7 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新之處
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
在讀期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國鉛基研究反應(yīng)堆概念設(shè)計(jì)研究[J]. 吳宜燦,柏云清,宋勇,黃群英,劉超,王明煌,周濤,金鳴,吳慶生,汪建業(yè),蔣潔瓊,胡麗琴,李春京,高勝,李亞洲,龍鵬程,趙柱民,郁杰,FDS團(tuán)隊(duì).  核科學(xué)與工程. 2014(02)
[2]未來先進(jìn)核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊.  中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[3]加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)（ADS）與核能可持續(xù)發(fā)展[J]. 趙志祥,夏海鴻.  中國核電. 2009(03)
[4]強(qiáng)流質(zhì)子直線加速器橫向屏蔽的估算[J]. 郭文,趙志祥,王偉.  原子能科學(xué)技術(shù). 2007(05)
[5]我國核裂變能可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 顧忠茂,王乃彥.  中國能源. 2005(11)
[6]ADS次臨界實(shí)驗(yàn)裝置——啟明星1#[J]. 史永謙,夏普,羅璋琳,趙志祥,丁大釗,李義國,朱慶福,李吉根,夏海鴻.  原子能科學(xué)技術(shù). 2005(05)
[7]加速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的燃料選擇[J]. 楊永偉,李浩泉,經(jīng)滎清.  原子能科學(xué)技術(shù). 2005(02)
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[9]加速器驅(qū)動(dòng)放射性潔凈核能系統(tǒng)[J]. 丁大釗,傅世年.  現(xiàn)代物理知識(shí). 2001(01)
[10]加速器驅(qū)動(dòng)潔凈核能系統(tǒng)的物理及技術(shù)基礎(chǔ)研究[J]. 丁大釗.  中國基礎(chǔ)科學(xué). 2001(01)

博士論文
[1]ADS散裂靶中子學(xué)分析與設(shè)計(jì)優(yōu)化[D]. 趙子甲.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]強(qiáng)流回旋加速器中束流損失和輻射場研究[D]. 畢遠(yuǎn)杰.清華大學(xué) 2011

碩士論文
[1]ADS散裂靶產(chǎn)物的放射性分析[D]. 陳建琪.中國科學(xué)院研究生院（近代物理研究所） 2015
[2]核廢料處理方法及管理策略研究[D]. 郝卿.華北電力大學(xué) 2013
[3]聚變堆材料輻照損傷數(shù)值模擬初步研究[D]. 鄒俊.合肥工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3628557