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固态氚增殖剂研究进展
被引量：
6
1
作者
赵林杰
肖成建
+3 位作者
陈晓军
龚宇
彭述明
龙兴贵
《核化学与放射化学》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期129-142,共14页
增殖包层作为实现可控核聚变燃料"自持"的关键,不仅能实现氚的增殖,而且起着能量转换的作用,氚增殖剂是其中最重要的功能材料。本文从材料体系的制备、性能以及改性总结了固态氚增殖剂的发展趋势。同时,基于当前的研究现状对...
增殖包层作为实现可控核聚变燃料"自持"的关键,不仅能实现氚的增殖,而且起着能量转换的作用,氚增殖剂是其中最重要的功能材料。本文从材料体系的制备、性能以及改性总结了固态氚增殖剂的发展趋势。同时,基于当前的研究现状对固态氚增殖剂的发展进行了展望。
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关键词
固态氚增殖剂
制备
性能
改性
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职称材料
核聚变堆用氚增殖剂材料及其制备技术的研究进展与发展趋势
被引量：
2
2
作者
王昊
李广忠
+5 位作者
葛渊
刘波
林黎蔚
杨保军
李亚宁
荆鹏
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第15期15075-15082,共8页
核聚变能是清洁安全的理想能源,是最终可能解决人类能源问题的途径之一。氚是核聚变的关键原料,自然界中存在稀少,如何利用氘-氚聚变反应产生的中子与含有锂的氚增殖剂材料发生核反应制备氚并使之自持是目前聚变工程堆尚待验证的核心关...
核聚变能是清洁安全的理想能源,是最终可能解决人类能源问题的途径之一。氚是核聚变的关键原料,自然界中存在稀少,如何利用氘-氚聚变反应产生的中子与含有锂的氚增殖剂材料发生核反应制备氚并使之自持是目前聚变工程堆尚待验证的核心关键技术,且是三大难题之一。常用氚增殖剂材料包括液态含锂金属与固态含锂陶瓷,目前示范堆型设计主要考虑选用固态陶瓷增殖剂,包括硅酸锂(Li4SiO4)、钛酸锂(Li2TiO3)、锆酸锂(Li2ZrO3)、氧化锂(Li2O)等,并将增殖剂包层设计为球床结构。欧盟氦冷球床包层(HCPB)和中国氦冷固态包层(HCSB)中均选用Li4SiO4小球为增殖剂材料。根据以往设计经验,中国聚变工程实验堆(CFETR)也优先考虑硅酸锂小球作为氚增殖剂材料。本文总结了传统氚增殖剂的制备技术,包括锂同位素分离技术、小球成型工艺技术和成型过程中相纯度控制。分析对比了国内、国外氚增殖剂的常用方法的差异与优劣。通过比较发现传统制备技术获得的氚增殖剂小球的性能差异不大,且随着对氚增殖剂材料研究的推进,性能要求愈发严苛,不仅需要满足聚变堆内服役力学性能、产氚性能的要求,还应注重氚释放性能与安全性。传统球床结构目前存在诸如装载密度较低、小球易破碎堵塞提氚通道等缺陷,甚至会危及聚变堆安全,故需要开发结构和性能更优的新一代先进的增殖剂材料。本文综述了传统氚增殖剂材料制备技术,同时指出需要开发新型增殖剂材料的理由。重点阐述了新型一体成型多孔氚增殖剂的综合性能优势,并对新型一体成型多孔氚增殖剂材料研究进行了展望。
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关键词
聚变堆材料
氚
自持
固态氚增殖剂
一体成型多孔结构
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职称材料
正硅酸锂陶瓷小球离线释氚实验研究
被引量：
2
3
作者
肖成建
陈晓军
+5 位作者
康春梅
高小玲
刘浚
古梅
罗阳明
汪小琳
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期224-227,共4页
中国氦冷球床包层(CH HCSB TBM)初步采用Li4SiO4陶瓷小球作为氚增殖材料,实验研究了Li4SiO4陶瓷小球的中子辐照产氚性能。将冷冻成型法制备的Li4SiO4陶瓷小球置于反应堆中辐照100min,然后在离线释氚实验平台上进行退火行为研究。实验结...
中国氦冷球床包层(CH HCSB TBM)初步采用Li4SiO4陶瓷小球作为氚增殖材料,实验研究了Li4SiO4陶瓷小球的中子辐照产氚性能。将冷冻成型法制备的Li4SiO4陶瓷小球置于反应堆中辐照100min,然后在离线释氚实验平台上进行退火行为研究。实验结果表明,在用He+1%H2为载气,流速为100mL·min-1,升温速率为5K·min-1的实验条件下,氚气(HT+T2)是Li4SiO4陶瓷小球的主要释氚形态,占总氚的70%左右(不包括自由氚中的氚气),在400℃～70 0℃范围内出现两次释氚峰;氚化水(HTO+T2O)所占比例小于20%,主要在300℃～50 0℃的低温段进行释放;氚在800℃前基本释放完,小球退火后的残氚量小于1%。冷冻成型干燥法制备的Li4SiO4陶瓷小球在300℃～70 0℃范围内有较好的释氚性能,氚残留量低,在聚变堆固态氚增殖包层设计中具有一定应用价值。
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关键词
正硅酸锂
释
氚
固态氚增殖剂
国际热核聚变实验堆
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职称材料
题名
固态氚增殖剂研究进展
被引量：
6
1
作者
赵林杰
肖成建
陈晓军
龚宇
彭述明
龙兴贵
机构
中国工程物理研究院核物理与化学研究所
出处
《核化学与放射化学》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期129-142,共14页
基金
国家磁约束核聚变能发展研究专项基金资助项目(2013GB110004)
文摘
增殖包层作为实现可控核聚变燃料"自持"的关键,不仅能实现氚的增殖,而且起着能量转换的作用,氚增殖剂是其中最重要的功能材料。本文从材料体系的制备、性能以及改性总结了固态氚增殖剂的发展趋势。同时,基于当前的研究现状对固态氚增殖剂的发展进行了展望。
关键词
固态氚增殖剂
制备
性能
改性
Keywords
solid tritium breeder materials
preparation
properties
modification
分类号
TL627 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
核聚变堆用氚增殖剂材料及其制备技术的研究进展与发展趋势
被引量：
2
2
作者
王昊
李广忠
葛渊
刘波
林黎蔚
杨保军
李亚宁
荆鹏
机构
西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室
四川大学原子核科学技术研究所
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第15期15075-15082,共8页
基金
国家自然科学基金项目。
文摘
核聚变能是清洁安全的理想能源,是最终可能解决人类能源问题的途径之一。氚是核聚变的关键原料,自然界中存在稀少,如何利用氘-氚聚变反应产生的中子与含有锂的氚增殖剂材料发生核反应制备氚并使之自持是目前聚变工程堆尚待验证的核心关键技术,且是三大难题之一。常用氚增殖剂材料包括液态含锂金属与固态含锂陶瓷,目前示范堆型设计主要考虑选用固态陶瓷增殖剂,包括硅酸锂(Li4SiO4)、钛酸锂(Li2TiO3)、锆酸锂(Li2ZrO3)、氧化锂(Li2O)等,并将增殖剂包层设计为球床结构。欧盟氦冷球床包层(HCPB)和中国氦冷固态包层(HCSB)中均选用Li4SiO4小球为增殖剂材料。根据以往设计经验,中国聚变工程实验堆(CFETR)也优先考虑硅酸锂小球作为氚增殖剂材料。本文总结了传统氚增殖剂的制备技术,包括锂同位素分离技术、小球成型工艺技术和成型过程中相纯度控制。分析对比了国内、国外氚增殖剂的常用方法的差异与优劣。通过比较发现传统制备技术获得的氚增殖剂小球的性能差异不大,且随着对氚增殖剂材料研究的推进,性能要求愈发严苛,不仅需要满足聚变堆内服役力学性能、产氚性能的要求,还应注重氚释放性能与安全性。传统球床结构目前存在诸如装载密度较低、小球易破碎堵塞提氚通道等缺陷,甚至会危及聚变堆安全,故需要开发结构和性能更优的新一代先进的增殖剂材料。本文综述了传统氚增殖剂材料制备技术,同时指出需要开发新型增殖剂材料的理由。重点阐述了新型一体成型多孔氚增殖剂的综合性能优势,并对新型一体成型多孔氚增殖剂材料研究进行了展望。
关键词
聚变堆材料
氚
自持
固态氚增殖剂
一体成型多孔结构
Keywords
fusion reactor material
tritium self-sustained
solid tritium breeder
integral porous structure
分类号
TL349 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
正硅酸锂陶瓷小球离线释氚实验研究
被引量：
2
3
作者
肖成建
陈晓军
康春梅
高小玲
刘浚
古梅
罗阳明
汪小琳
机构
中国工程物理研究院核物理与化学研究所
出处
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期224-227,共4页
基金
国家磁约束核聚变能研究专项(2010GB112004)
中国工程物理研究院科学发展基金(2010B0301035)
文摘
中国氦冷球床包层(CH HCSB TBM)初步采用Li4SiO4陶瓷小球作为氚增殖材料,实验研究了Li4SiO4陶瓷小球的中子辐照产氚性能。将冷冻成型法制备的Li4SiO4陶瓷小球置于反应堆中辐照100min,然后在离线释氚实验平台上进行退火行为研究。实验结果表明,在用He+1%H2为载气,流速为100mL·min-1,升温速率为5K·min-1的实验条件下,氚气(HT+T2)是Li4SiO4陶瓷小球的主要释氚形态,占总氚的70%左右(不包括自由氚中的氚气),在400℃～70 0℃范围内出现两次释氚峰;氚化水(HTO+T2O)所占比例小于20%,主要在300℃～50 0℃的低温段进行释放;氚在800℃前基本释放完,小球退火后的残氚量小于1%。冷冻成型干燥法制备的Li4SiO4陶瓷小球在300℃～70 0℃范围内有较好的释氚性能,氚残留量低,在聚变堆固态氚增殖包层设计中具有一定应用价值。
关键词
正硅酸锂
释
氚
固态氚增殖剂
国际热核聚变实验堆
Keywords
Lithium orthosilicate
Tritium release
Solid tritium breeder
ITER
分类号
TQ131.11 [化学工程—无机化工]
O552.2 [理学—热学与物质分子运动论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
固态氚增殖剂研究进展
赵林杰
肖成建
陈晓军
龚宇
彭述明
龙兴贵
《核化学与放射化学》
CAS
CSCD
北大核心
2015
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
核聚变堆用氚增殖剂材料及其制备技术的研究进展与发展趋势
王昊
李广忠
葛渊
刘波
林黎蔚
杨保军
李亚宁
荆鹏
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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下载PDF
职称材料
3
正硅酸锂陶瓷小球离线释氚实验研究
肖成建
陈晓军
康春梅
高小玲
刘浚
古梅
罗阳明
汪小琳
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2011
2
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职称材料
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