包層作為聚變堆關(guān)鍵部件,承擔(dān)著產(chǎn)氚、核熱提取、中子屏蔽等重要的涉核功能。水冷陶瓷增殖劑(WCCB)包層是中國(guó)聚變工程試驗(yàn)堆(CFETR)一個(gè)候選包層概念。基于蒙特卡洛程序MCNP和IAEA聚變?cè)u(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫開展中子學(xué)模擬分析表明,其設(shè)計(jì)滿足氚自持的目標(biāo)。為了評(píng)估WCCB包層的中子學(xué)特性和設(shè)計(jì)的工程裕量,需要開展實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)研究。使用DT中子源開展WCCB包層小模塊中子學(xué)積分實(shí)驗(yàn)和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)研究,獲得包層產(chǎn)氚率、單核反應(yīng)率等積分參數(shù)的理論值和實(shí)驗(yàn)值比值(C/E比),對(duì)檢驗(yàn)包層概念設(shè)計(jì)的可靠性、評(píng)價(jià)包層概念的綜合性能有重要意義。本文首先針對(duì)200MW聚變功率下的WCCB包層特征,開展中子學(xué)縮比實(shí)驗(yàn)?zāi)K的設(shè)計(jì)。在保持中子學(xué)特點(diǎn)、幾何材料相似性的基礎(chǔ)上,確定了實(shí)驗(yàn)?zāi)K徑向材料布置依次為鎢、第一壁、氚增殖區(qū)、中子倍增區(qū)、冷卻板、氚增殖區(qū)、中子倍增區(qū)、冷卻板。隨后針對(duì)氚增殖劑層數(shù)、鎢鎧甲、數(shù)據(jù)庫、氚增殖劑厚度對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K關(guān)鍵參數(shù)的影響進(jìn)行了敏感性分析。為更好的體現(xiàn)原有包層采用球床增殖劑的工程特點(diǎn),將板狀鈦酸鋰密度優(yōu)化為單元鈦酸鋰球床密度,最終確定實(shí)驗(yàn)?zāi)K的幾何尺寸為210.0mm(...

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

本文編號(hào)：3879893