聚變驅(qū)動(dòng)的次臨界堆燃耗計(jì)算二維效應(yīng)分析研究.pdf

1、本文按照聚變驅(qū)動(dòng)次臨界堆的中子學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則，利用大型集成多功能中子學(xué)計(jì)算程序系統(tǒng)VisualBUS和核評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)HENDL，對(duì)聚變驅(qū)動(dòng)的次臨界堆FDS-I雙冷嬗變(DWT)包層進(jìn)行一維中子學(xué)優(yōu)化計(jì)算和分析，得到的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行在次臨界條件下(keff＜1)、氚燃料自持(TBR≥1.05)、高放射性長(zhǎng)壽命錒系廢料LLMA和Pu廢料均按參考?jí)核褟U料比例保持裝料量和嬗變量基本平衡、最大功率密度控制在目前熱工水力設(shè)計(jì)允許

2、的范圍內(nèi)(Pmax≤100MW/m3)等要求。 使用大型集成多功能中子學(xué)計(jì)算程序系統(tǒng)VisualBUS和核評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)HENDL，分別采用與一維球模型在AC區(qū)相同的材料體積份額、相同的燃料初裝質(zhì)量和相同的初始時(shí)刻keff三種情況進(jìn)行計(jì)算，和一維計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較以考察聚變驅(qū)動(dòng)的次臨界系統(tǒng)的二維效應(yīng)。計(jì)算中，二維柱模型各區(qū)徑向尺寸保持和一維球模型一致，除AC區(qū)和偏濾器以外，其他各區(qū)的材料成分比例與一維球模型中相應(yīng)區(qū)相同。結(jié)果表明：在材

3、料體積份額相同的情況下，由于二維柱模型各區(qū)體積小于一維球模型相應(yīng)區(qū)的體積，導(dǎo)致二維柱模型各區(qū)燃料初裝量小于一維球模型相應(yīng)區(qū)的初裝量，因此系統(tǒng)二維模型的中子學(xué)參數(shù)比一維計(jì)算結(jié)果小很多；在燃料初裝質(zhì)量相同的情況下，由于二維模型中重核燃料空間分布比一維球模型集中，中子誘發(fā)重核裂變的幾率相對(duì)較高，因而系統(tǒng)的有效增殖系數(shù)比一維計(jì)算結(jié)果高，在本文的設(shè)計(jì)方案中，有效增殖系數(shù)達(dá)到超臨界(keff＞1)；而在系統(tǒng)初始時(shí)刻keff與一維模型保持一致的條件下