CFETR氚增殖包層初步活化計算分析.pdf

1、中國聚變工程實驗堆(China Fusion Engineering Test Reactor，CFETR)是我國正在自主設計建造的第一個能夠實現(xiàn)氚自持的聚變反應堆。其產氚包層在堆內面臨著強輻射場以及極高溫度的考驗，因此產氚包層的設計中，中子學特性分析以及活化分析是非常重要的，這對產氚包層能充分發(fā)揮其產氚、傳遞熱的功能以及保證工作人員的安全具有重大的意義。本課題中基于中國磁約束聚變堆總體設計組對CFETR目前初步完成的設計方案，在蒙特卡

2、洛程序MCNPX中建立了簡化的產氚包層的二維模型以供中子學問題研究。分區(qū)作均勻化處理后，整個模型呈偏橢圓截面環(huán)套結構;堆芯采用氘-氚聚變高斯譜的分層均勻中子源，中子輸運數(shù)據庫采用FENDL2.0。在活化計算部分中，活化計算程序FISPACT-2007的數(shù)據庫采用的是EAF-2007;結構材料為低活化鐵素體鋼，氚增殖劑和冷卻劑分別為Li4SiO4和高壓氦氣。運用蒙特卡洛程序MCNPX以及歐洲活化計算程序FISPACT，以CFETR氦冷固態(tài)

3、氚增殖包層為計算對象，對其進行了中子輸運計算和活化計算，分析了氚增殖率和核熱沉積等中子學特性問題，計算了CFETR滿功率運行時產氚包層各分區(qū)的核熱功率，以及在高能中子的照射下活化產物的放射性活度以及停堆劑量率，評估了屏蔽層的屏蔽效果。計算結果表明:CFETR在滿功率運行一年后停堆，停堆時的包層總活度為6.61×1019Bq，停堆十年后總活度降為7.98×1018Bq，為剛停堆時總活度的12.1％。氚增殖材料、中子倍增劑量以及結構材料達到