中国2×6固态实验包层模块活化计算分析

核聚变与等离子体物理 ›› 2011, Vol. 31 ›› Issue (4): 344-349.

中国2×6固态实验包层模块活化计算分析

韩静茹1，陈义学1，2，张国书3，曹启祥3

(1. 华北电力大学核科学与工程学院，北京 102206；2. 国家核电软件技术中心，北京 100029；3. 核工业西南物理研究院，成都 610041)

收稿日期:2011-04-18 修回日期:2011-08-31 出版日期:2011-12-15 发布日期:2011-12-09
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项资金资助(10QX41)；国家自然科学基金资助项目(10875042)；科技部“973”ITER国内配套重点项目(2009GB108001)

Activation calculation analysis for the China 2×6 solid breeder test blanket module

HAN Jing-ru1, CHEN Yi-xue1, 2, ZHANG Guo-shu3, CAO Qi-xiang3

(1. School of Nuclear Science and Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206; 2. State Nuclear Power Software Development Center, Beijing 100029; 3. Southwestern Institute of Physics, Chengdu 610041)

Received:2011-04-18 Revised:2011-08-31 Online:2011-12-15 Published:2011-12-09
About author:韩静茹(1983-)，女，河北保定人，博士研究生，核反应堆物理专业。

摘要/Abstract

摘要：

基于中国氦冷固态实验包层模块(CH-HCSB-TBM)的新设计方案，采用蒙特卡罗粒子输运程序MCNP和欧洲活化计算程序FISPACT，对CH-HCSB-TBM进行了三维活化计算分析。计算结果表明，停堆初期TBM总的放射性活度、衰变余热分别为1.78×10¹⁶Bq和3.01kW，主要受结构材料CLF-1影响。同时给出了影响TBM材料活化特性的主要核素及其生成途径，为TBM设计的材料选取和优化提供依据。根据计算的停堆剂量率可知，TBM中的活化材料都能采取远程操作实现再循环利用，可有效防止放射性环境危害问题。

关键词: 活化, 实验包层模块, MCNP, FISPACT, 接口程序

Abstract:

Based on the new design of China 2×6 helium cooled solid breeder (CH-HCSB) test blanket module (TBM), three-dimensional activation calculation analysis was performed by using the Monte Carlo particle transport code MCNP and European activation code FISPACT. The results show that, at the beginning moment after shutdown, the total activity is 1.78×10¹⁶Bq, and the total afterheat is 3.01kW. They are both dominated by the structural material CLF-1. Meanwhile, the dominant radioactivity nuclides and reaction pathways have been identified. The results will provide useful indications for materials selection and further optimization design of the TBM. On basis of the calculated contact dose rate, the activated materials can be reused with the remote handling recycling options. That is effective for preventing from the radiation environmental hazard.

Key words: Activation, Test blanket module, MCNP；FISPACT, Interface code

中图分类号:

TL64

韩静茹, 陈义学, 张国书, 曹启祥. 中国2×6固态实验包层模块活化计算分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2011, 31(4): 344-349.

HAN Jing-ru, CHEN Yi-xue, ZHANG Guo-shu, CAO Qi-xiang. Activation calculation analysis for the China 2×6 solid breeder test blanket module[J]. NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS, 2011, 31(4): 344-349.

[1]	董铠玮, 王俊, 王晓宇, 武兴华, 郭礼凯. 横向倾斜磁场作用下铁磁低活化钢矩形管道内磁流体流动的分析 [J]. 核工业西南物理研究院, 2025, 45(1): 98-103.
[2]	魏明玉, 王建豹, Jitendar Kumar, 羌建兵, 王英敏, 刘天鸷, 封范, 练友运, 刘翔 . 钨/低活化钢钎焊用铁基非晶钎料与接头微结构 [J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(2): 132-139.
[3]	黄超, 侯炳林, 张腾, 许婉韵, 赖小强 . CFETR 内冷屏结构方案初探 [J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(1): 51-55.
[4]	杨爽, 谌继明, 付海英, 王平怀, 王建豹, 张立文, 柴宗俭, 张明. 碳化物弥散强化钢力学性能及微观组织研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(1): 61-66.
[5]	贺平逆1, 2，韦建军3，王志君4，张坤1，芶富均*1 . 液态锡对低活化马氏体/铁素体钢CLF-1的腐蚀行为研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(2): 129-134.
[6]	李夏1, 2，刘松林1，张小康1, 2，严伟3，王志光4. 核用结构材料SIMP 钢低活化特性的分析与比较[J]. 核聚变与等离子体物理, 2019, 39(3): 276-281.
[7]	周海保1，刘素梅*1, 2，孙金鑫1，郭亮亮1，夏俊富1，卫飞1. RAFM 钢TIG 焊和电子束焊疲劳性能实验和分析模拟[J]. 核聚变与等离子体物理, 2019, 39(2): 158-164.
[8]	胡志强, 赵奉超, 武兴华, 廖洪彬, 王晓宇, 冯开明. 聚变堆用CLF-1 钢与316L 钢TIG 焊接接头组织与性能初步研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(4): 446-451.
[9]	高晖1，沈姚崧2. 氘-氚中子源辐照旋转靶剂量演化模拟计算[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(3): 293-298.
[10]	胡志强，赵奉超，赵周，廖洪彬，武兴华，王晓宇，冯开明. 低活化马氏体钢热等静压焊接接头性能初步研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(3): 344-349.
[11]	杨国平, 廖洪彬, 冯勇进, 王晓宇, 冯开明. 工业化生产CLF-1钢轧板力学性能差异研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(3): 362-367.
[12]	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.
[13]	赵奉超，冯开明，曹启祥，栗再新，张国书. 铜导体CFETR氦冷固态包层及屏蔽中子学设计与分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(1): 48-54.
[14]	周冰，冯勇进，王晓宇，武兴华. 硅酸锂球床等效导热率研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(1): 99-104.
[15]	张朋飞，刘仪，张轶泼，袁国梁. HL-2A中子相机屏蔽系统模拟[J]. 核聚变与等离子体物理, 2017, 37(4): 379-384.