CFETR水冷包层中子学模块设计与实验研究

发布时间：2024-01-18 19:38

　　包层作为聚变堆关键部件,承担着产氚、核热提取、中子屏蔽等重要的涉核功能。水冷陶瓷增殖剂(WCCB)包层是中国聚变工程试验堆(CFETR)一个候选包层概念。基于蒙特卡洛程序MCNP和IAEA聚变评价数据库开展中子学模拟分析表明,其设计满足氚自持的目标。为了评估WCCB包层的中子学特性和设计的工程裕量,需要开展实验模块设计和实验测量技术研究。使用DT中子源开展WCCB包层小模块中子学积分实验和相关的实验测量技术研究,获得包层产氚率、单核反应率等积分参数的理论值和实验值比值(C/E比),对检验包层概念设计的可靠性、评价包层概念的综合性能有重要意义。本文首先针对200MW聚变功率下的WCCB包层特征,开展中子学缩比实验模块的设计。在保持中子学特点、几何材料相似性的基础上,确定了实验模块径向材料布置依次为钨、第一壁、氚增殖区、中子倍增区、冷却板、氚增殖区、中子倍增区、冷却板。随后针对氚增殖剂层数、钨铠甲、数据库、氚增殖剂厚度对实验模块关键参数的影响进行了敏感性分析。为更好的体现原有包层采用球床增殖剂的工程特点,将板状钛酸锂密度优化为单元钛酸锂球床密度,最终确定实验模块的几何尺寸为210.0mm(...

【文章页数】：120 页

【学位级别】：博士

本文编号：3879893