雙功能液態(tài)鋰鉛(DFLL)包層作為一種高性能的產(chǎn)氚包層,是中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆(CFETR)的候選包層之一。氚增殖比(TBR)是產(chǎn)氚包層核心設(shè)計(jì)參數(shù)之一,是評估聚變堆氚自持性能的重要指標(biāo),有必要對其進(jìn)行詳細(xì)分析。本文介紹了DFLL包層氚增殖性能數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作。其中數(shù)值分析采用中子輸運(yùn)設(shè)計(jì)與安全評價(jià)軟件系統(tǒng)SuperMC建立了全堆三維中子學(xué)模型,計(jì)算分析了包層不同位置處的TBR值,并對影響包層氚增殖性能的相關(guān)因素,如第一壁材料、鎢護(hù)甲、包層增殖區(qū)厚度、6 Li富集度等進(jìn)行了敏感性分析及參數(shù)優(yōu)化;實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作利用強(qiáng)流聚變中子源HINEG,開展了DFLL中子學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K不同位置產(chǎn)氚率(TPR)測量。研究結(jié)果顯示,經(jīng)過優(yōu)化的DFLL包層TBR設(shè)計(jì)參數(shù)可達(dá)到1.208,滿足CFETR第一階段的氚自持要求;實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果的最大偏差為8%以內(nèi)符合,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測量不確定度在2σ內(nèi)優(yōu)于9.8%。

【文章頁數(shù)】：9 頁

【文章目錄】：
1 包層設(shè)計(jì)與中子學(xué)模型
2 源模型、程序和數(shù)據(jù)庫對比計(jì)算
    2.1 中子源模型
    2.2 軟件和數(shù)據(jù)庫
3 第一壁中子負(fù)載與氚增殖比分布計(jì)算
4 TBR影響因素敏感性分析
    4.1 第一壁護(hù)甲厚度對總TBR的影響
    4.2 第一壁厚度對總TBR的影響
    4.3 包層厚度對TBR的影響
    4.4 6Li富集度對TBR的影響
    4.5 增殖區(qū)中結(jié)構(gòu)材料與流道插件體積份額對TBR的影響
    4.6 分析結(jié)果總結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 中子學(xué)模塊的產(chǎn)氚率測量
    5.2 模擬計(jì)算
6 結(jié)論



本文編號：3845226