中国超导聚变工程实验堆氦冷固态包层中子学设计分析

doi:10.16568/j.0254-6086.201802010

核聚变与等离子体物理 ›› 2018, Vol. 2 ›› Issue (2): 184-191.DOI: 10.16568/j.0254-6086.201802010

中国超导聚变工程实验堆氦冷固态包层中子学设计分析

赵奉超，冯开明，曹启祥，栗再新，张国书

(核工业西南物理研究院，成都 610041)

收稿日期:2017-03-10 修回日期:2017-11-23 出版日期:2018-06-15 发布日期:2018-06-15
作者简介:赵奉超(1983-)，男，山东滕州人，博士，副研究员，从事聚变堆中子学设计与分析。
基金资助:
国家磁约束核聚变能发展研究专项(2015GB108004)

Neutronics design and analysis of helium cooled solid blanket for superconductor CFETR

ZHAO Feng-chao, FENG Kai-ming, CAO Qi-xiang, LI Zai-xin, ZHANG Guo-shu

(Southwestern Institute of Physics, Chengdu 610041)

Received:2017-03-10 Revised:2017-11-23 Online:2018-06-15 Published:2018-06-15

摘要/Abstract

摘要：

根据中国聚变工程实验堆(CFETR)设计要求，参考氦冷固态包层实验包层模块(HCCB TBM)的设计经验，完成了CFETR固态包层的中子学设计分析，并评估了中平面位置可开窗口的最大面积。设计分析结果表明，基于增殖单元的固态包层中子学设计方案的氚增殖比(TBR)达到了1.243，满足CFTER氚自持设计要求；中平面可以开出的辅助窗口的最大面积为11.43m²。

关键词: 中国聚变工程实验堆, 氦冷固态包层, 中子学, MCNP程序

Abstract:

According to the design requirements of the China fusion engineering testing reactor (CFETR), neutronics design and analysis of helium cooled solid blanket (HCSB) for CFETR has been performed with MCNP code. The neutronics design and analysis results show that HCSB design with U-shaped breeding unit meets the tritium self-efficiency requirement. The calculation CFETR tritium breeding ratio with HCSB is 1.243. And the maximum area at mid-plane that can be used for auxiliary heating and diagnostic is about 11.43m².

Key words: China fusion engineering testing reactor, Helium cooled solid blanket, Neutronics, MCNP code

中图分类号:

TL61+3

赵奉超，冯开明，曹启祥，栗再新，张国书. 中国超导聚变工程实验堆氦冷固态包层中子学设计分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(2): 184-191.

ZHAO Feng-chao, FENG Kai-ming, CAO Qi-xiang, LI Zai-xin, ZHANG Guo-shu. Neutronics design and analysis of helium cooled solid blanket for superconductor CFETR[J]. NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS, 2018, 2(2): 184-191.

[1]	龚正, 韩松博, 倪小军, 葛剑, 黄建军, 于斌, 高翔, 孙金鑫, . CFETR 真空室结构稳定性的有限元分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(1): 38-42.
[2]	钟云珂, 陈鑫, 朱根良, 杨恩朋, 付猷昆, 蔡立君, 李强 . CFETR 25kW 4.5K 氦制冷机 RAMI 初步分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(1): 55-61.
[3]	侯炳林, 赖小强, 许婉韵, 魏海鸿. CFETR 磁体支撑初步概念设计 [J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(4): 399-403.
[4]	孙金鑫, 倪小军, 葛剑, 韩松博, 龚正. 等离子体大破裂工况下CFETR真空室的电磁结构耦合分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(3): 308-313.
[5]	陆野, 杨锦宏, 桂腾, 任珍珍, 刘胜, 宁洪伟, 徐敬坤, 宋强, 邓海飞, 汪卫华. CFETR电流爬升阶段中性束注入伏秒数分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(3): 354-360.
[6]	赵自强, 栗再新, 曹启祥. CFETR氦冷包层放射性废物包装容器的屏蔽设计[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(2): 175-181.
[7]	魏辉翔, 李仁杰, 李成, 徐壮, 王文善. CFETR极向场磁体馈线系统线圈终端盒初步设计与分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(1): 51-55.
[8]	王俊, 李茹烟, 王晓宇, 张龙, 武兴华. CFETR 氦冷固态增殖包层多物理场氚输运分析 [J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(4): 617-622.
[9]	屈伸，曹启祥，段旭如，王学人，王晓宇. 均匀化模型对CFETR氦冷包层中子学影响研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(2): 118-123.
[10]	杨宇晴1，秦成明*2，赵燕平2，杨桦2. CFETR螺旋波行波天线的仿真设计与分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(2): 138-142.
[11]	王开松, 杨皓, 徐坤 . CFETR 水冷包层电磁结构耦合分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(1): 45-50.
[12]	俞志伟1, 2，陆坤1，葛剑1，倪小军1. 不同位形大破裂工况下CFETR 真空室预研件的电磁载荷分析 [J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(3): 227-232.
[13]	李夏1, 2，马学斌3，卢棚3，郑俞1, 2，徐坤1，刘松林*1. CFETR水冷陶瓷增殖剂包层中子学分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(3): 275-282.
[14]	胡俊，喻彬，姜飞，邓立，张志*. 中国聚变工程实验堆涉氚阀门技术现状[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(2): 182-187.
[15]	王俊，王晓宇. 中国聚变工程实验堆启动氚投料量与氚平衡分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(1): 34-39.

中国超导聚变工程实验堆氦冷固态包层中子学设计分析

Neutronics design and analysis of helium cooled solid blanket for superconductor CFETR

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics